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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 5hEA/G 应用示例简述 /Cwwz 1. 系统细节 LR.]&(kyd 光源 z{BgAI, — 高斯激光束 aW_Y 组件 fif'ptK — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 7?g({] — 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 ]srL>29_b 探测器 `yl|NL — 视觉感知的仿真 H;a) `R3 — 高帽,转换效率,信噪比 g'k m*EV 建模/设计 !b0A%1W; — 场追迹: -h|[8UG^b 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 g@O?0,+1 #(}{*dR 2. 系统说明 |2TH[J_a "}0QxogYE
c'?EI EP $bpu 3. 建模&设计结果 PU\xF t zO9WqP_`iR 不同真实傅里叶透镜的结果: TG?>;It& $pPc}M[h iX2exJto e
GAto 4. 总结 ?Nt m5(R 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 DV?c%z`YO lM#/F\ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ;O>zA]Z8r 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 YJwI@E(l$ It'kO jx] 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。 :`BG/ E2o8'.~Yd` 应用示例详细内容 G a$2o6 b:O_PS5h 系统参数 0"\js:-$ &-IkM%_A9 1. 该应用实例的内容 /i!/)]*- T{3-H(-gA I+Qt5Ox jv29,46K BUI#y `J 2. 仿真任务 _Nz?fJ:$@ `]6W*^'PD 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 j~in%|^ #8v l2qWbi 3. 参数:准直输入光源 ~}D"8[ABj MnY}U",
Sng3 B BG-nf1K( 4. 参数:SLM透射函数 A$zC$9{0I PEtr8J$uB
Ba%b]vp 5. 由理想系统到实际系统 N4yQ,tG>aa >6(e6/C-9 {oo(HD;5 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 2mthUq9b* 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 bC&xN@4 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Y$hLsM\% 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 \S?;5LacZ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 VRv.H8^{
XPi5E"
Es:oXA
RL"hAUs_1 Oh1a'& 应用示例详细内容 8\`otJY .X4UDZQg 仿真&结果 nhq,Y0YH g3'yqIjQL 1. VirtualLab中SLM的仿真 Ve\!:,(Y_ rY=dNK]d 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 R|7_iMIZ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 /T<,vR 为优化计算加入一个旋转平面
(Vy`u)gG KJ6:ZTbW Wl>$<D4mO[ KSl@V>!_ 2. 参数:双凸球面透镜 8&y3oxA, =/^{Pn u6p
nO 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 6Y=MW{=F 由于对称形状,前后焦距一致。 6:Zd,N= 参数是对应波长532nm。 oIY@xuj 透镜材料N-BK7。 x4S0C[k 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 0o&c8?@j eRwm>l"fVV
q+Qrc]>-f zlN<yZB^
7{DSLKtN \_zp4Xb2 3. 结果:双凸球面透镜 gPM<LO`;i 75#&hi/~ -D30(g{O 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。 K.2l)aRd 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 :k.C|V!W 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 D|R,$v: g6 T /k7a
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Rr? niP/i
-_|U"C$ 4. 参数:优化球面透镜 cv/ `}9j vR5 !9JK95; 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ~$3X>?Q 通过优化曲率半径获得最小波像差。 4{oS(Vl! 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 %o9;jX 透镜材料同样为N-BK7。 \a6knd i=G.{. !@[@xdV 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 4TW>BA g` QbJ61a
U[ $A=e?\Y #RwqEZ 5. 结果:优化的球面透镜 Z#lZn!EbK `d[ja, 3bp'UEF^k 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 h5?yrti 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 ,TAzJ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 L:g!f
tzeS D C
9"YOj_z BiUOjQC# 6. 参数:非球面透镜 &_EjP
hZ MQv2C@K9F M)oy3y^& 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 _bO4s#yI 非球面透镜材料同样为N-BK7。 =A,6KY=E 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 KF"&9nB V@xlm
h, 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 \666{. a |\OG9{q BQol>VRu
S"Dw8_y7} ?
D?XaRb 7. 结果:非球面透镜 "@JSF hYS*J908 :Z@!*F 生成期望的高帽光束形状。 2U-F}Z 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 G6N$^HkW? 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 XujVOf "`Q.z~
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/=zzym~<> tkFGGc}w\ 8. 总结 F]hKi`@ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 |Go?A/' '[ZRWwhr
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ?G[<~J3-E 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 f3>8ZB4 tp='PG.6 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。 xhAORhw# qV%t[> 扩展阅读 edh?I1/ AHq;6cG 扩展阅读 9{?L3V!+r 开始视频 JfmNI~% - 光路图介绍 Jl^Rz;bQ- 该应用示例相关文件: h)EHaaf - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 A4,tv#z - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 m@hmu}qz-
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