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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) PFq1Zai}n| 应用示例简述
= ss(~[ 1. 系统细节 KP,#x$Bg 光源 avxr|uk — 高斯激光束 lkl+o&D9 组件 Qqm'Yom%T — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 bys5IOP{]o — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 }Vjg>" 探测器 <A@}C+ — 视觉感知的仿真 zZR_&z< — 高帽,转换效率,信噪比 .z0NMmz0z 建模/设计 ~}Xd{afo — 场追迹: J[ ;g
\ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 8vRQ_ '1P~"P3 2. 系统说明 w5Lev}Rb .6C9N{?Tqf
nM#/uuRl| %La<] 3. 建模&设计结果 %JoHc? |2AMj0V~ 不同真实傅里叶透镜的结果: DL<b)# h# ]"q9 ~ &lM=>? kZ5;Fe\* 4. 总结 9 n0?0mk 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 8/gA]I
6=# U-+o6XX 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 b,h@.s 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 t9l]ie{"o. <Fo~|Nh| 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 '<=77yDg <DR$WsDG 应用示例详细内容 {3Y
R_^>? d%,@,>>) 系统参数 >uLWfk+y1 >dK# tsp 1. 该应用实例的内容 E5iNuJj=f CWdpF>En unvS `>)Np ZX0#I W u!CcTE* 2. 仿真任务 z"%{SI^ zQ~N(Jj?h 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。 h~`^H9?M #IvHxSo& 3. 参数:准直输入光源 :@@aIFRv mswAao<y&x >BWe"{ ; 0<FT=tKm 4. 参数:SLM透射函数 tqD=)0Uzs :lU#Dm]
R :*1Y\o( 5. 由理想系统到实际系统 `(uN_zvH u u$Jwn!S {[pzqzL6 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 2`^M OGYk 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 [Smqe>U1 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 :@4+ } 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 y$8S+N?> 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 tP1znJh>y
Cu!S|Xj. ]P*H,&I`#
j4wsDtmAU #EA` | 应用示例详细内容 5fq4[a r XT6u 仿真&结果 NOSLb]; bx%Ky0Z 1. VirtualLab中SLM的仿真 9fy[%M HDi_|{2^ 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 'YB{W8bR 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 8;d./!|'&g 为优化计算加入一个旋转平面 /$d#9Uv 9K>~9Za Nd
He:: cTja<*W^xv 2. 参数:双凸球面透镜 LFAefl\ ~^/BAc o'_eLp 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Z|B`n
SzH 由于对称形状,前后焦距一致。 ;w;+<Rd 参数是对应波长532nm。 /b]+RXvxj 透镜材料N-BK7。 |JiN;
O+K 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 /Yj; '\3 !{F\\D/
XnKf<|j6k "
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)}J}d) T"e"?JSRJ 3. 结果:双凸球面透镜 ^7Ebg5< G;e)K\[J S;"$02] 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 62o nMY 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 GPrq( 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ~H4Tr[8a m'KEN<)s
zG7y$\A \;Sl5*kr
L*6>S_l[ 4. 参数:优化球面透镜 F6ZL{2$k@ 1QbD]"=n [33=+Ca 然后,使用一个优化后的球面透镜。 |[@v+koq 通过优化曲率半径获得最小波像差。 -+0!Fkt@, 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 _6`H`zept 透镜材料同样为N-BK7。 ;?{OX L2%npps ft$
'UJ%j 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 $e%m=@ga >&JS-jFg
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y!;N1 t;
@T~% 5. 结果:优化的球面透镜 'Uo|@tK v807)JwS nu X`>Oy 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 |H%,>r`9S 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 \/!jGy* 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ?:7.3{|Aq
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J@IF='{ (/|f6_9! 6. 参数:非球面透镜 ,o\~d?4 v{) *P.E }O:l]O` 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 FXbalQ?^ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 %.s"l6 W 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 8ZNwo s-S|#5 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 V7?Pv
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K>TvM& tj: >o#D 7. 结果:非球面透镜 3Ol`i$ > M4QEv !I Byv%m&\ 生成期望的高帽光束形状。 {+ WI>3 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 @|}=W Q 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 +?Y(6$o b@[\+P] "
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G:;(, ;CA7\&L> 8. 总结 I z)~h>-F 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 &Fl*, T0BM:ofx 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 /pz(s+4= 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ]ChN]>o tH9BC5+r} 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。 $1myf Z =)2!qoE 扩展阅读 X-5&c$hv Zc*gRC 扩展阅读 lR3JyYY{X 开始视频 1{bsh?zd - 光路图介绍 vU,
]UJ} 该应用示例相关文件: ^BQ*l5K - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 S.NLxb/ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 .8Gmy07
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