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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) r0\f;q 应用示例简述 b|?;h21rG 1. 系统细节
*4yN3y 光源 &8?`< — 高斯激光束 XAD3Z? 组件 /1.rz{wpb — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 OyVm(%Z
— 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 P Jo 探测器 kC$I2[ t! — 视觉感知的仿真 Ft-6m% — 高帽,转换效率,信噪比 C0m\SNR 建模/设计 TOT
PzB — 场追迹: ~j&?/{7I 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 *\ECf.7jz MCy~@)-IN 2. 系统说明 <DmTj$ YoSQN/Z
L;)v&a7[P uMiyq< 3. 建模&设计结果 BKb<2 f=_g8+}h 不同真实傅里叶透镜的结果: !$>G#+y {;n0/
>t#\&|9I " $)yB 4. 总结 ?qT(3C9p 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 -c={+z " A*0*sZ0 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
GX38~pq 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 A,<@m2 =K'L|QKF 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 VS`Z_Xn wn84?$BGd 应用示例详细内容 0k1MKzi Q K&S@F!#g 系统参数
rPTfpeqN) l l:jsm 1. 该应用实例的内容 t9D
S]Li F#1kZ@nq RKe?. :ICr\FY$ q/'MS[C 2. 仿真任务 pqfT\Kb> wE2x:Ge: 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。 A- 0m8< o*_g$ 3. 参数:准直输入光源 +]L) >$6 (xUFl@I! &kx\W) uI9lK 4. 参数:SLM透射函数 (`mOB6j Sf/W9Jw
c Vg$dt 5. 由理想系统到实际系统 W-XN4:,qI :SeLkQC 2Q
3/-R 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 FB!z#Eim 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 0 r3N^_} 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 }wL3mVz 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 G>j"cj 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 W_D%|Ub2X
,O9`X6rh' 3G(skphE
c#x7N9;"! #tP )-ww 应用示例详细内容 P.1Qc)m4 -;S3| 仿真&结果 u2om5e: w6v1 q:20 1. VirtualLab中SLM的仿真 3H <`Z4;
/0!$p[cjm 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 |nfH-JytV 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Oo$%Yh51~ 为优化计算加入一个旋转平面 +}Auk|>Dc G`WzJS*}v #PPsRKj3c ugRV5bUk 2. 参数:双凸球面透镜 KK .cDAR /Sh4pu"' BDnBBbBrz 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 A1 b6Zt 由于对称形状,前后焦距一致。 A7e_w
7?a 参数是对应波长532nm。 p+5#dbyr 透镜材料N-BK7。 :.C)7( 8S 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 G dL4|xv Y~x`6
_"`uqW79 /$<JCNGv
uk1v7#p +-",2d+g 3. 结果:双凸球面透镜 =b|)Wnt2f >02i8:Tp5K [lrmuf
生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 YU*46 hA1B 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 =
c/3^e 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 yqC+P .v$ue`
<w%Yq?^ JO]`LF]
Sk!v,gx 4. 参数:优化球面透镜 JJ*0M(GG OcLg3.:L vl>_e 然后,使用一个优化后的球面透镜。 n,1NJKX 通过优化曲率半径获得最小波像差。 1\=pPys) 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 R,fMZHAG 透镜材料同样为N-BK7。 d#RF0,Y 9 lS>=y#i3Xv iRkOH]+K 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 P]{B^,E G >I.
Y!Usce LZ3rr- 5. 结果:优化的球面透镜 aEV|>K=6Y' vK[v
eFH WX+< 4j 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 EXv\FUzo 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 2M!+gk=+ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 w;z@py
}:K\)Pd
VGkW3Nt0 Q'>_59 6. 参数:非球面透镜 :XNK-A W ghE?8&@ iq 4Xa.r6T_N= 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 1gf/#+$\ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 mkKRC; 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 kG_&-b ./aZV 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 dw=Xjyk?h @$K![]oD 7 UB8N vo
c"oQ/x nvm1.}=Cnd 7. 结果:非球面透镜 ~2;&pZ$ ROlzs} LRfFn^FPM 生成期望的高帽光束形状。 q[Sp|C6x 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 PaU@T! v 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 s/k )w3XN A_V
XPR:_
+c~O0U1 1+.y,}F6b 8. 总结 {VrAh*#h
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 n?7hp%} KU8Cl>5 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 XACEt~y 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 }(f,~?CP] p~k`Z^xY$ 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。 C {H' #I*ht0++ 扩展阅读 s\n,Z?m T3B|r<>I 扩展阅读 ^OGH5@" 开始视频 4)c"@Zf - 光路图介绍 7Vof7Y < 该应用示例相关文件: }]Z,\lA - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 x u\/]f) - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ,vHX>)M|
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