首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> FRED,VirtualLab -> 基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2020-11-13 10:25

基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究

空间光调制器(SLM.0003 v1.0) aBQ--Sz  
应用示例简述 w=-{njMz6&  
1. 系统细节 1$# r)S[*  
 光源 \Qv:7;?  
— 高斯激光束  WSeiW  
 组件 He4q-\ht  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 $B>L_~cS  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 .AX%6+o  
 探测器 8  rE`  
— 视觉感知的仿真 MwD+'5   
— 高帽,转换效率,信噪比 |@b|Q,  
 建模/设计 bZK`]L[   
— 场追迹: z,C>Rh9Id  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Tf$>^L  
b)XGr?  
2. 系统说明 #0*I|gfV  
nf _(_O=  
Cu$`-b^y  
N8r+Q%ov  
3. 建模&设计结果 Z^mIGy}  
\(f82kv  
不同真实傅里叶透镜的结果: &,XPMT  
uY3$nlhP6  
DVs$3RL  
EG=U](8T  
4. 总结 r!>=G%  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 3\<(!yY8  
{![E)~  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 y fS  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 aeLIs SEx  
R*dXbI&,e  
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。 :^QV,d<C  
\FO 4A  
应用示例详细内容 uWXxK"J.  
kmfz.:j{  
系统参数 L<<v   
eBECY(QMQ  
1. 该应用实例的内容 K}S=f\Q]  
7V\M)r{q7  
X~; *zYd5  
<C*%N;F5R  
H:1F=$0I9  
2. 仿真任务 : SD3  
99q$>nx,w  
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。 p_3VFKq>0  
=8qhK=&]  
3. 参数:准直输入光源 9Cb>J  
c%n%,R>  
'(($dT  
Ce3  
4. 参数:SLM透射函数 W9SEYkg  
pHDPj,lu  
| -AR)Smt  
5. 由理想系统到实际系统 37,)/8]lG  
`jFvG\aC  
3o__tU)B  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 N aiZU  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 E"H> [E  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 CH h6Mnw  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ws}>swR,  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 MdNV3:[\  
BtWm ZaKi  
.3,Ow(3l  
+Mh9Jf  
+@oo8io  
应用示例详细内容 &]'< M  
o{QPW  
仿真&结果 {7q +3f <  
6sRKbp|r7  
1. VirtualLab中SLM的仿真 POUD*(DqNK  
? #;zB  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 {?'c|\n Li  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 !g-19at  
 为优化计算加入一个旋转平面 n1)m(,{  
?r6uEZ  
Y{#m=-h  
F_Mi/pB^`9  
2. 参数:双凸球面透镜 ]O;Rzq{D(  
al\ R(\p|  
QI2T G,  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 IC7S +v  
 由于对称形状,前后焦距一致。 #6<9FY#  
 参数是对应波长532nm。 jG3i )ALx  
 透镜材料N-BK7。 >;@hA*<  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ! =c&U.B  
~cx/>Hu  
sh"\ kk9  
pn~$u  
APksY!  
I806I@ix  
3. 结果:双凸球面透镜 Q:B:  
q[SUYb;,  
 Dy@f21+  
 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。 V<!E9/4rS  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 SW%d'1ya  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 bP 2IX  
L~jKx)S%  
f[/E $r99J  
COK7 i^  
UujFZg[-P9  
4. 参数:优化球面透镜 pJ#R :#P  
,2%>e"%  
b1;80P/:D  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 Y<S,Xr;J:  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 v(t?d  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 A %s"WSx,  
 透镜材料同样为N-BK7。 |EaEdA@T  
i.Qy0  
cwxO| .m  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 `?VB)  
* 5#Y [c  
bg)yl iX  
'I_\ELb_  
5. 结果:优化的球面透镜 ?8X+)nU@  
f&Bu_r  
M+ gYKPP  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 d\V\,% &.  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 P$\vD^  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 \~zTc_  
ds4)Nk4%O  
Au,}5=+`P  
kN>AY'1  
6. 参数:非球面透镜 @&]j[if (s  
Ss&R!w9p  
$IQ  !g  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 fO.gfHI  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 QP?Z+P<  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 l 49)Cv/  
{q"l|Oe  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 (y AQm pp  
13Ee"r  
HQ+:0" B  
w8(qiU  
]v 6u  
7. 结果:非球面透镜 pVw)"\S%  
M#d_kDMw  
d7u"Z5t  
 生成期望的高帽光束形状。 u[^(s_  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 l\*}  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 3M(:}c  
ZSMOq4Y 9  
b'^ -$  
pscCXk(|A`  
fdN-Zq@'  
8. 总结 y^:g"|q  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Y=4,d4uu  
y8wOJZ<K  
 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;\0xuM@  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 VzMoWD;  
9QI\[lT&  
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。 ~-6Kl3Y  
Ni{ (=&*=  
扩展阅读 (9$/r/-a  
d"nE+pgE  
扩展阅读 TjlKy  
 开始视频 X1i6CEa<  
-     光路图介绍 iR(A ^  
 该应用示例相关文件: ][6$$ Lz  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 * KFsO1j  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
U^~K-!0  
W9Bl'e  
5 8p_b  
QQ:2987619807 ~|pVz/s|G  
查看本帖完整版本: [-- 基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计