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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) c#[d7t8ONe 应用示例简述 Uv:NY1(3! 1. 系统细节 _ba.oIc 光源 S#ud<=@!9 — 高斯激光束 hQJ-
~ 组件 d[e;Fj! — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ?trqe/ — 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 &K,rNH'R 探测器 yuZhak — 视觉感知的仿真 5[$Tpn#K7 — 高帽,转换效率,信噪比 +,0 :L :a 建模/设计 .t%`"C — 场追迹: M|'![]- 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 vo'{phtF)M u6p
nO 2. 系统说明 {F$MZ2 E \8 -PCD
R%%h=] l$!g#?w 3. 建模&设计结果 dO[pm0 }mQh^ 不同真实傅里叶透镜的结果: v0~*?m4 _dw6 C2]P [YQ` ` 'ul~f$
V 4. 总结 @I0[B<,:G 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 E{Y)=tW[ %-, -:e 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 0VlB7oF 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 R`emI7| -]vPF| 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。 zE4TdT1y| pr"~W8 应用示例详细内容 @D&}ZV=J iN@+,]Yjl 系统参数 7S]akcT/ CXiSin 1. 该应用实例的内容 /M8&` yBwCFn.uP- 73d7'Fw XnI)s^ g6 T /k7a 2. 仿真任务 n42XqR hNJubTSE+) 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。 _0]{kB.$_ Sg}]5Mn` 3. 参数:准直输入光源 Rd{#cW~ =^A/&[&31 V9i[dF $X:r&7t+Q[ 4. 参数:SLM透射函数 h$y0>eMWs YF<;s^&@u
,~,{$\p 5. 由理想系统到实际系统 J+6bp0RIh 2OJ=Xb1 7IH^5r 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 8'X:}O/ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 A~UDtXN*4 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 h,C?%H+/0Q 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 {:r8X 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 9&uWj'%ia
n9Xs sl0 v"dj%75O?e
92HxZ*t7km _~b$6Nf!83 应用示例详细内容 ;/phZ$l `CXAE0Fx 仿真&结果 tag~SG`ov :.
ja~Q 1. VirtualLab中SLM的仿真 +WP g0BJj= 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)。 SXx2 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 fhZD[m#D 为优化计算加入一个旋转平面 !(EJ. |LH h5?yrti (X"WEp^Q{I L3g}Z1<!$ 2. 参数:双凸球面透镜 L:g!f
_jW}p-j ch%-Cg~% 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 !wtt KUO? 由于对称形状,前后焦距一致。 s-He 参数是对应波长532nm。 1$g]&' 透镜材料N-BK7。 iX{Lc+u3 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ['SZe0 phA^ kdW
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{4 6(`Bl$M9 3. 结果:双凸球面透镜 )`ZTu -| clZjb u-a* fT 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。 mGmkeD' 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 Nuw_,-h 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 2Rp5 E^s y0R5YCq\":
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K)AJx" 4. 参数:优化球面透镜 CR-6}T #*[G,s#t^ ad1%"~1 然后,使用一个优化后的球面透镜。 +([
iCL 通过优化曲率半径获得最小波像差。 q>T7};5m2 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 F~cvob{ 透镜材料同样为N-BK7。 o1"MW>B,4 >!vb ;a! {/x["2a1 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Q_bF^4gt RfMrGC^?
8jE6zS}m }?pY~f 5. 结果:优化的球面透镜 S[bFS7[ _z<y]?q c8cV{}7Kb 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 (1r.AG`g 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 tkFGGc}w\ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 k:Iz>3O3]
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2[W1EQI $ePBw~yu 6. 参数:非球面透镜 3%<Uq%pJ KrhAObK 0k?ph$ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 9Se7
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非球面透镜材料同样为N-BK7。 vxxa,KR/y 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 R0R Xw 'Jb6CRn 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 S+Aq0B< wL'tGAv [/}y!;3iXM
FF"6~ smpz/1U 7. 结果:非球面透镜 s}]qlg y`?{2#1H Hnv{sND[ 生成期望的高帽光束形状。 18|i{fE; 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 "x.|' 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ~:Jw2 P2z a}Db9 =
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sE4=2p`x 47R4gs#W 8. 总结 !%' 1x2? 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 8]6u]3q# ESk<*- 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 pSQ)DqW 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 biCX:m+_? qc}r.'p 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。 =#N;ZG Ex'6 WN~kD 扩展阅读 \bze-|C CKShz]1 扩展阅读 as1ZLfN. 开始视频 z
z@;UbD" - 光路图介绍 -jc8ku3* 该应用示例相关文件: SbNs# - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 tn-_3C - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 T~%}(0=m
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