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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) SpMHq_MLM 应用示例简述 p@3 <{kLm 1. 系统细节 ,[u.5vC 光源 #&Zj6en}M] — 高斯激光束 ei
@$_w*TH 组件 +L
pMNnl6 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 /<\do 1 — 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 gFxa UrZA 探测器 Cp]q>lM" — 视觉感知的仿真 T*#< p; — 高帽,转换效率,信噪比 O/ZyWT 建模/设计 `o%Ua0x2 — 场追迹: fn.}LeeS> 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 t.]e8=dE ;h4w<OqcM 2. 系统说明 4K! @9+Mz *KPNWY9!W
`%.x0~ih 0*:4@go0}i 3. 建模&设计结果 =
$6pL gal.<SVW 不同真实傅里叶透镜的结果: $B@K }#E~XlX^ zg{ A"T*uv| 4. 总结 #po}Y 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 s
]Db<f 5x}OrfDU 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ^qPS&G 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ea!Znld] 6M@m`c 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 #}zL?s^G d<v)ovQJ] 应用示例详细内容 E"b"VB / Hexv#3 系统参数 67d p)X 3o^oq 1. 该应用实例的内容 sme!!+Rd OEs! H]v TY gn
X Z#|IMmT;*= 8}Su7v1 2. 仿真任务 u9) <i]2 b+mh9q'5E 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 Qrt> vOUE7 hG.~[#[&6 3. 参数:准直输入光源 <@:LONe< I)F3sS45} ;PhX[y^* `xd{0EvF 4. 参数:SLM透射函数 JheF}/Bx H He~OxWg
6WX+p3Kv 5. 由理想系统到实际系统 #[ hJm'G 9oJ=:E~CP *dm?,~f%< 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 "6fTZ< 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 '}T6e1#JV 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 _J`q\N
K 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 q=h~zjQ?R 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 C~a-R#
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b QH_I<Y:n
c`h/x>fa (@1*-4l 应用示例详细内容 l/w<R I!sB$=n 仿真&结果 xYCX}bksh Xm}~u?$3 1. VirtualLab中SLM的仿真 f6Io|CZWJ T'nQj<dBt: 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 ce\ F~8y 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ghd*EXrF
H 为优化计算加入一个旋转平面 V_"K |KxFiH h_Cac@F0 ^UAL5}CQt 2. 参数:双凸球面透镜 QcDWVM'v O[[#\BL yPqZ , 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 .OC{,f+ 由于对称形状,前后焦距一致。 #]!0$z|Z 参数是对应波长532nm。 &18CCp\3)c 透镜材料N-BK7。 XABI2Ex 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 -6KGQc}U Q}MS $[y
dT9!gNvQ ?E?dg#yk
Qpc+1{BQ G.}
3hd0 3. 结果:双凸球面透镜 `9
d= -/'_' 6KD 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 e)~7pXYV) 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 t<6`?\Gk 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 [fU2$(mT+ RqIic\aD
yjbqby7 \HB4ikl
|*im$[g=- 4. 参数:优化球面透镜 ^p0BeSRiy; / ` 7p'i TB
gD"i- 然后,使用一个优化后的球面透镜。 Dm1;mR S+ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 +Zx+DW cq 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 iG1vy'J#o 透镜材料同样为N-BK7。 0~\Dd0W/:` _tg&_P+kV ?[\(i)] 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 &r6VF/ s|U?{Byb!
1CiK&fQ'
(N U*PQY6 5. 结果:优化的球面透镜 $^Dx4:k<2 c8sY#I 8}0W_C U, 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 {iqH 27\E 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 ;2vHdN 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 vnXa4\Vdy
aZYa<28?L%
38dXfl %p}_4+[;
6. 参数:非球面透镜 r[zxb0YA \d0R&vFHQ $up.<qzj 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 h$p]#]uMb 非球面透镜材料同样为N-BK7。 xD;5z`A3 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 32=Gq5pOc TE4{W4I 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 9}FWO&LiB ~O~c^fLH(B 2B7X~t>8a
]k%Yz@*S _yyQ^M/ 7. 结果:非球面透镜 2;G^>BP< nJ#uz:(w, hbhh
m 生成期望的高帽光束形状。 8?4j- 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 &,xN$ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 5Cd>p< Vh:%e24Z
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c~(+#a @X_x?N 8. 总结 Dx =ms^oN5 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 g*b`V{/Vw 1Fn+nDnO6 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 BhkJ>4# 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 w4 <FC$ Ql>DS~a 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。 sn&y;Vc[$ "#2z
'J 扩展阅读 zg&<HJO o+SD(KVn- 扩展阅读 sB
]~=vUP 开始视频 Crmxsw.W^Y - 光路图介绍 {[PoLOCI 该应用示例相关文件: imAsE;: - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 QF(.fq8, U - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 @@7<L
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