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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) %\Z{~(&-v 应用示例简述 ;n?H/(6X8> 1. 系统细节 LSs!U
3" 光源 DfXXN — 高斯激光束 ^~E?7{BL 组件 dX^OV$ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 0 V}knR.l — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ^/h,C^/; 探测器 tH`!? — 视觉感知的仿真 9|jk=`4UK — 高帽,转换效率,信噪比 TGl It<& 建模/设计 E%FCOKw_ — 场追迹: Xb@lKX5Re 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 |kB1>$ gf$5pp- 2. 系统说明 FFQ=<(Ki *F42GiBZR
sG!SSRL@ xlg 6cO 3. 建模&设计结果 KP(RK4F p(g0+.?`~ 不同真实傅里叶透镜的结果: XT~!dq5 'Y Bz?l9 7A@]t_83Y j-e/nZR@ 4. 总结 Z/n\Ak sE 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 6`Zx\bPDm n&DRh.@ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 i"V2=jTeBv 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 EdbLAagI6 x%Ivd 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 ]k
&Y ) 8FYcUvxfT 应用示例详细内容 \D}K{P MBXja#(k 系统参数 2mg4*Ys 1iyd{r7| 1. 该应用实例的内容 t6V@00M@ O4H %x _?$P? XaOq &7 gb:)t}| 2. 仿真任务 DlIy'@ . ZU\TA| 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 s
wgn( - #!!Ea'3Iq 3. 参数:准直输入光源 A&u"NgJ j[2?}? vl+vzAd g|L" |Q 4. 参数:SLM透射函数 unn2MP' 0k Ezi
OJ0Dw*K< 5. 由理想系统到实际系统 zfAHE{c ,-,BtfE3 *tkbC2D 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 f~nAJ+m= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 sY,q*}SLD 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 AWSe!\b 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 (9R;a np 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 qC<!!473 ?
a:nMW '! c}(fmJB&(
@ChEkTn ma9VI5w 应用示例详细内容 %{'hpT~h e+J|se4L5 仿真&结果 `72 uf<YQ A'(v]w 1. VirtualLab中SLM的仿真 'Y`.0T[& 5@_c< 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 >(>Fx\z} 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 NKae~ 1b 为优化计算加入一个旋转平面 B1\@ n$ 38(Cj~u=3 Sg$14B ZLK@x.= 2. 参数:双凸球面透镜 V *2=S -8F~Tffx '&_<!Nv3 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 doJ\7c5uU 由于对称形状,前后焦距一致。 -4:L[.2 参数是对应波长532nm。 WR;"^<i9 透镜材料N-BK7。 c o}o$} 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 VeT\I.K[ \gd.Bl
8p3pw=p 3PS(1
~c8Z9[QW Rxe
sK 3. 结果:双凸球面透镜 []e*Io&[ ep]tio_ Mq7d*Bgb 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 S].=gR0: 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 G[U'-a}I 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 i,G )kt'H ;1`NsYI2
nx<q]Juv\ tmAc=?|Wa
x @EEMO1_" 4. 参数:优化球面透镜 (C;oot, u#tLY/KA 'IrwlS 然后,使用一个优化后的球面透镜。 7.O1
~- 通过优化曲率半径获得最小波像差。 YE#OAfj~ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 }^J&D=J5V 透镜材料同样为N-BK7。 y@!kp*0 Vab+58s5 7QdU|1] 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 mtEE,O!+ =A,32&;@N
x+h7OvW{ Z4#lZS`'A 5. 结果:优化的球面透镜 mUi|vq)`=D VK9I#
@Bfwb?& 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 z_XI,u} 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 f#xqu+)Z 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 @nN+F,phx
G7lC'~}
_"`wUMee 1a{~B# 6. 参数:非球面透镜 D_E^%Ea&` X/,4hjg Xg#g`m%(M 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 yc,Qz.+g 非球面透镜材料同样为N-BK7。 u(KeS` 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 dy u brIG (tGK~!cAv 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 "HR
&Rf k S\<]|tM:x _96hw8
x9PEYhL? AR\1w' 7. 结果:非球面透镜 hB:R8Y^?H x@bZ((w >u5}5OP7 生成期望的高帽光束形状。 whP>'9t.w 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 {pU Ou8`Z 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ]zVe% Wa 8}p 5MG
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kl[bDb1p j#%*@]>Tg 8. 总结 Ai iOs? 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 (CYVSO z$p+l] 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ?7:"D e 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 z'r .LBnh ^sH1YE}0 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 hBLg;"=Em ;3'}(_n
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