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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) OY`B{jV- 应用示例简述 &[-(=43@ 1. 系统细节 +`Z1L\gmA 光源 oM~y8O — 高斯激光束 =9a2+ v0 组件 8mreHa — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
:9UgERjra — 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 ,-y9P 探测器 :uo1QavO@, — 视觉感知的仿真 tf~B,? — 高帽,转换效率,信噪比 kKSGC?d 建模/设计 _K~h?
\u — 场追迹: AYA{_^#+3 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 A ]A{HEX W%g*sc*+ 2. 系统说明 ls
5iE 13!@LbC
! dzgi: >s{I@#9 3. 建模&设计结果 .r<aPy$ ':wf%_Iw 不同真实傅里叶透镜的结果: elCYH9W^ Z;.-UXat /e '3\,2_ ?J\&yJ_B 4. 总结 :x\[aG9 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 `-L?x2)U +'?Qph6o,7 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 .*zS2z 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 JnBUW" nHm}^.B*+ 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。 lnZ{Ryo( LlQsc{Ddf 应用示例详细内容 !2LX+*; :X;G]B
. 系统参数 =:WZV8@% !!1?2ine 1. 该应用实例的内容 m@2E ~m "Lbsq\W> dEoIVy _9R ]<f)Rf">:` ANhtz1Fl 2. 仿真任务 ]nTeTW h&<"jCjL 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。 2zBk#c+ Js,! G 3. 参数:准直输入光源 NfgXOLthM
r6m^~Wq!} F(G..XJQ &uNec(c 4. 参数:SLM透射函数 T`bYidA *4cuWkQ,
TrjyU 5. 由理想系统到实际系统 g&Vhu8kNIA 7OV^>"S tDK@?PfKz 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 +MoUh'/u 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 pi"H?EHk 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 H%wB8Y
] 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Cy~ IB [ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 @?,x3\N-
=z.j{% ]EiM~n
Ln&pe(c \`n(JV 应用示例详细内容 L<F8+a7i I\@r~]+y 仿真&结果 U4 !bW RM2Ik_IH[l 1. VirtualLab中SLM的仿真 .a%6A#<X clE9I<1v 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)。 Ni_H1G 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Xoe|]@U` 为优化计算加入一个旋转平面 -$d?e%}# O<m46mwM &`^(dO9 jBLTEb 2. 参数:双凸球面透镜 L AQ@y-K3 7)rQf{q7 xIM,0xM2 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 CNB
weM 由于对称形状,前后焦距一致。 "- 4|HA 参数是对应波长532nm。 V}E['fzBFV 透镜材料N-BK7。 .n 9.y8C 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ;d?BVe? 'P.y?
GkAd"<B
c1H.v^Y5
*lfjsrPu { 53FR 3. 结果:双凸球面透镜 46?z*~*G XcJ5KTn 9jal D
X 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。 m<gdyY 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 *p{p.%Qs: 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
|~9rak, vXJs.)D7
Jf^3nBZ @2Z|\ojJ
wT@Z|.) 4. 参数:优化球面透镜 9ihg[k {j wv+6]U N.|F8b]v 然后,使用一个优化后的球面透镜。 $Itmm/M 通过优化曲率半径获得最小波像差。 }<Ydj .85 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 7K"3[. 透镜材料同样为N-BK7。 }e7Rpgu (Jq m9 L$ T2 bul 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 c &c RXXHg
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]oe`yx `,O7S9]R+ 5. 结果:优化的球面透镜 1jC85^1Taq )<x9t@$ F8%^Ed~@ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 4 H 6t" X 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 @]Q4K%1^" 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 S^s-md>
!}=eXDn;A_
Au2^ T1F dsIbr"m 6. 参数:非球面透镜 MTYV~S4/ 9SC1A -nF ruaZ(R[ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ,2AulX1 非球面透镜材料同样为N-BK7。 |gkNhxzB 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 L=(-BYS CI*JedO] 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 u>fs
yn9c /KH85/s lBP?7`U
v&:[?<6- t[|rp&xG 7. 结果:非球面透镜 or-k~1D zlLZ8b+ 0+mR
y57 生成期望的高帽光束形状。 5Sl"1HL 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 ;(K/O?nrJ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 +[}y`
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-~z@W3\ 7sVM[lr< 8. 总结 1F.._5_"] 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 kR+}7G+ z,;XWv? 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 B1X&O d 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 }w)}=WmD ,u@:(G 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。 J_F\cM /[c_,G"" 扩展阅读 PE{<'K\g "OwM'
n8 扩展阅读 x)80:A} 开始视频 A8ViJ - 光路图介绍 D*UxPm"pw 该应用示例相关文件: Ee5YW/9] - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 Z +/3rd - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 M8lw;
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