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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) G*P#]eO 应用示例简述 x+@rg];m 1. 系统细节 Z}Ft:7 光源 o:Sa,
!DK — 高斯激光束 @i IRmQ 组件 b!5~7Ub.No — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 2!=f hN — 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 bAtSV u 探测器 ]|PiF+ — 视觉感知的仿真 '@k+4y9q? — 高帽,转换效率,信噪比 Cd}<a?m, 建模/设计 'kO!^6=4M — 场追迹: &Ys<@M7E: 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 sN01rtB(UT *mvlb
(' & 2. 系统说明 x)O!["'" <1${1A <Wa
|imM#wF z/@slT 3. 建模&设计结果 6fEqqUeV 1ztG;\ 不同真实傅里叶透镜的结果: >V8-i` u^8{Z;mm =R$u[~Xl2X )W
_v:?A9 4. 总结 Iom'Y@x 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 CU2*z(]& w-L=LWL\ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 q ,]L$ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ra
g Xn mLLDE;7|} 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。 8\A#CQ5b sLT3Y}IO 应用示例详细内容 uo%)1NS! o~y;j75{.* 系统参数 =wV<hg)C Pw`8Wj 1. 该应用实例的内容 w;:*P IDriGZZ<)6 u[=r,^YQ YWO)HsjP 9W1YW9rL 2. 仿真任务 czgO ;3-C 6wjw ^m0 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。 #rQ2gx4 Ad9}9!< 3. 参数:准直输入光源 6Vnsi%{ fW1CFRHH 3J|F?M"N7 C]`$AqKl 4. 参数:SLM透射函数 ,77d(bR< w(3G&11N?
yfjWbW 5. 由理想系统到实际系统 ?(F6#"/E j[G `V)8
QRN( 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 u5b|#&-mX 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 GdxnpE 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Kaqc74Mv 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 pG^ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 vDhh>x(
SaAFz&WRl ;LPfXpR
b)5uf'?- 0#s"e}@v 应用示例详细内容 aU "8{ IT7wT+ 仿真&结果 U!?_W=? Val|n*% 1. VirtualLab中SLM的仿真 /}fHt^2H (!7sE9rP 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)。 2M#Q.F 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 GxI!{oi2 为优化计算加入一个旋转平面 y@: h4u"3 #64-~NVL_ lH x^D;m6 $m{:C;UH 2. 参数:双凸球面透镜 Q4!_>YZ n&;85IF1 "ESwA 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 i$:*Pb3mV 由于对称形状,前后焦距一致。 t~EPn. 参数是对应波长532nm。 "fCu=@i 透镜材料N-BK7。 gx8ouOh 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 FxtQXu-g ;4^Rx
0w\zLU ^& tZ
D9CaFu a LroD$# 3. 结果:双凸球面透镜 ,.83m%i 6Z6'}BDP i&Tbz! 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 h5{'Q$Erl 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 iZ3IdiZ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 av}k)ZT_ SO|NaqWa
7 S#J>* h:b)Wr
g|DF[ 4. 参数:优化球面透镜 c?f4Q,%| |C;=-| (Ft+uuG 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ~ drS} V 通过优化曲率半径获得最小波像差。 6@h/*WElG 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 =V,mtT 透镜材料同样为N-BK7。 ~9a<0Mc? {NmWQyEv !=*g@mgF 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 0rQMLx rKe2/4>0X
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&Ff/[ vjbASFF0= 5. 结果:优化的球面透镜 -/wtI [`#CXq' gD-d29pQ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 2RVN\?s: 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 <prk8jSWV 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 .wEd"A&j
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0JWDtmK=C @+&LYy72 6. 参数:非球面透镜 :(E@Gf QGMV}y NlA,'`, 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 a
kk NI3 非球面透镜材料同样为N-BK7。 fF!Yp iI" 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ]{;gw<T AwCcK6N1 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 -mbt4w z 4e7PW| *^pR%E .
3<e=g)F lB8-Z ow 7. 结果:非球面透镜 S^JbyD_yoh vOH4# o@_q]/Mh 生成期望的高帽光束形状。 ^)470K`%) 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 0.Q
Ujw 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 RF?`vRZOe v8w q,CYV
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#JqB ;'\ Zcey|m*| 8. 总结 cRC6 s8 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 v1#otrf VnSCz" ?3 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 {Ea
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j 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Q8$}@iA[ Ky`qskvu 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。 ;_XFo&@ ,Y@Gyx!4 扩展阅读 L@rcK!s,lD av(6wht8 扩展阅读 HRpte=`q 开始视频 JB\UKZXw - 光路图介绍 8 %:Iv(UMk 该应用示例相关文件: [XN={ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 m%0p\Y-/ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 Q@= Q0
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