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)
vk<4P;A(G
应用示例简述
.[o`TlG%
1. 系统细节
.q'{3
光源
Hm]\.ZEy
— 高斯激光束
IJBIO>Z/
组件
cG!dMab(
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
Muok">#3.
— 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
5UvqE_
探测器
Wb;D9Z
— 视觉感知的仿真
C~"b-T
— 高帽,转换效率,信噪比
@O8X )
建模/设计
AQ)J|i
— 场追迹:
}^azj>p5
基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。
ddEV@2F
~N8$abQJV
2. 系统说明
4S*dNYc
Bh7dAV(
l8+;)2p!
w\ddC DZ
3. 建模&设计结果
RP%FMb}nt
]%+T+zg(Y
不同真实傅里叶透镜的结果:
/|8/C40aY
bdHHOpXM
8b< 'jft
9lB$i2G>Zw
4. 总结
bf6:J `5Z
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
"B0I$`~wu
c:2LG_mQ
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
AL*M`m_
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
'1b4nj|<m
&e99P{\D
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。
Zo@
#pk
应用示例详细内容
Xn%O .yM6
NZZc[P
系统参数
j5G=ZI86y
FBS]U$1
1. 该应用实例的内容
sZ#U{LI
=}2k+v-B
_ c,{}sn
)^m"fQ+
nc;iJ/\4
2. 仿真任务
R,m|+[sl
cnj32H^+
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。
abg`:E
[m(n-MuF
3. 参数:准直输入光源
:Q"p!,X=-
0D&-BAzi
+Os9}uKf
1'b}Y8YO
4. 参数:SLM透射函数
tfVlIY<
hZ-?-F?*@
^a=V.
5. 由理想系统到实际系统
H Yw7*
EC7)M}H
q:9CFAX0=
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
vo^2k13
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。
\2 M{R
对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。
!YX_k<1E
实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。
,Gy2$mglB
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。
KU;J2Kt
zh9B8r)C
[vOk=
|J:m{
(;(2n;i[M
应用示例详细内容
pV/5w<_x?
l4\ !J/df
仿真&结果
_Q7]Dw/w\
HEm XB=
1. VirtualLab中SLM的仿真
b?k6-r$j
p']{WLDj2
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)。
G' mg-{
以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。
15R:m:T
为优化计算加入一个旋转平面
^tI4 FQ>Y
\6;b.&%w2
oW3Uyj
k\A4sj
2. 参数:双凸球面透镜
-d^c!Iu|
|l:,EA_v|
V lS`m,:{
首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
(Ji=fh+
由于对称形状,前后焦距一致。
fk\hrVP
参数是对应波长532nm。
](>YjE0
透镜材料N-BK7。
%!]CP1S
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。
Vn?|\3KY
lKV7IoJ&;
o_cAelI[!
scZ&}Ni
AA[?a
p+16*f9,^
3. 结果:双凸球面透镜
<=@6UPsn2
%S<))G
^_k`@SU
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。
X)S4vqf}
较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
x/IAc6H~_8
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
NGkWr
-+kTw06_C
6k;>:[p
L 7l"*w(
k]S`A,~
4. 参数:优化球面透镜
f!J?n]
kcE86Y=|x!
0r]-Ltvl?}
然后,使用一个优化后的球面透镜。
##'uekSJ
通过优化曲率半径获得最小波像差。
Aq_?8 Cd
优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。
bDnT><eH
透镜材料同样为N-BK7。
pXK-,7-
'-_tF3x
;Ngu(es6
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
~>rnq7j
a<P?4tbF
DlQ*'PX7
e%^PVi
5. 结果:优化的球面透镜
4_ kg/
Gg6<4T1
ltOsl-OpR
由于球面像差,再次生成一个干涉图样。
G<`6S5J>hr
转换效率(68.6%)和信噪比一般。
y~Vl0f;
一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。
6{H@VF<QY!
lLN5***47J
pI}6AAs}Z
r(I&`kF<
6. 参数:非球面透镜
9HZR%s[J
v[<;z(7Qk
z W*Z
第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。
_p0G8
非球面透镜材料同样为N-BK7。
Mi7LyIu
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。
tfPe-U
`9Q O'^)
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
E*VOyH2[
&o7"L;
VIuzBmR|\
7$7#z\VWu
aR}I l&
7. 结果:非球面透镜
=A<a9@N}N
fPab%>/T{
"T~A*a^
生成期望的高帽光束形状。
T:S[[#f{5
不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。
~-#8j3 J;
非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
/8LTM|(
@}hdMVi
WJii0+8e
5XinZ~
FTcXjWBPF9
8. 总结
kw5`KfG9
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
8 G:f[\^
l*+9R
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
%D E_kwL
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
c:`CL<xzU
.CEl{fofj
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。
LteZ7e
rl:D>t(:.
扩展阅读
Rz=wInFs
e{}vT$-
扩展阅读
JO&+W^$uY}
开始视频
C$^WW}S
-
光路图介绍
7loIjT7
该应用示例相关文件:
\Z$MH`_nu
-
SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计
ejlau#8"
-
SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
M+Eg{^ q`
H*h4D+Kxv
'%KaAi$
QQ:2987619807
^2"3h$DJfS
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