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
2021-08-02 10:24
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)
F.vRs|fk
应用示例简述
$ f:uBhM
1. 系统细节
L( 6b2{"
光源
Z '5itN^
— 高斯激光束
@ m`C%7<
组件
L.;b(bFe
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
A?YYR%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
t&U9Z$LS
探测器
i%i~qTN
— 视觉感知的仿真
^|/mn!7wD
— 高帽,转换效率,信噪比
wv\X
建模/设计
YmljHQP
— 场追迹:
SdH=1zBc
基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。
DGFSD Py[
j7!u;K^c
2. 系统说明
TEV DES
4%0s p
1<!P:@(
i c{I
3. 建模&设计结果
P'~`2W0sz
Fs]N9],=I
不同真实傅里叶透镜的结果:
%FjUtB
~n 'A1
4?pb!@l
1H-Wk
4. 总结
2}^=NUM\NX
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
I9kz)Q o
W?Z>g"
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
>LPb>t5%p
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
Pt"K+]Ym
;@;aeu
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。
S}C[
1Ek3^TOv7
应用示例详细内容
R>c>wYt'f
SQ)BS/8A
系统参数
Z `F[0-
Luao?;|U
1. 该应用实例的内容
aImzK/
Z}O]pm>=G
&N.pW=%,N
q^[t</_N
bidFBldKl
2. 仿真任务
a 4?A 5
)WvKRp r
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。
6lzjaW5h
b`e_}^,c
3. 参数:准直输入光源
HxbzFu?h
21!X[)r
hNc8uV{r=
2P:X_:`~[
4. 参数:SLM透射函数
%;&lVIU0
[P}Bq6;p
CDJ@Tdp
5. 由理想系统到实际系统
B~:yM1f@u4
bqn(5)% {
e"866vc,
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
jwwRejNV
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。
$z!G%PO1%
对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。
{/noYB<;
实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。
6vNW)1{nn
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。
>FE8CH!W&
-#I]/7^
|6So$;`
knO X5UnS
N+.Nu= +i2
应用示例详细内容
bB4FjC':
P 0\`4Cr!
仿真&结果
Wl3S]4A
/J^dzvH
1. VirtualLab中SLM的仿真
<HnJD/g
{)Wf[2zJ
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)。
!$98U~L
以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。
,|c;x1|O
为优化计算加入一个旋转平面
\(LD<-a
SB%D%Zx6'%
Sk EI51]
=?|$}vDO[
2. 参数:双凸球面透镜
cPcH 8Vd
aUL7]'q}
8`S1E0s
首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
Ep-bx&w+
由于对称形状,前后焦距一致。
p+g=Z<?`
参数是对应波长532nm。
#j7&2L
透镜材料N-BK7。
oY ~q^Y
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。
4!14:mq
/- Gq`9Z
=9TwBr.CJ
Dt!KgI3
NtGJpT4YX
\i?bt0 bM
3. 结果:双凸球面透镜
pk u\)
S\ak(<X
I3 6@x`f
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。
In4VS:dD
较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
-pJ\_u/&%`
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
@@@}FV&
PM!JjMeQh
n-K/dI
4Kt0}W
V9/2y9u
4. 参数:优化球面透镜
T0A=vh;S
mm_)=Ipj>
;a|%W4 "
然后,使用一个优化后的球面透镜。
K91O$'J
通过优化曲率半径获得最小波像差。
F&`%L#s|
优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。
Q|[^dju
透镜材料同样为N-BK7。
.Ao _cx
0B[~j7EGO
1Ov oW Nx
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
("(wap~<nD
4-HBXG9#/
s Y4wdG
:CqR1_n%
5. 结果:优化的球面透镜
]Ky`AG`2~
'uzHI@i
HjzAFXRG
由于球面像差,再次生成一个干涉图样。
W $mw9
转换效率(68.6%)和信噪比一般。
3u t<o-
一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。
6W:]'L4!
)Ko~6.:5H
kbvF 9#
63'%+
6. 参数:非球面透镜
<iH
>;"%Db
R'1j
第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。
'w1ll9O
非球面透镜材料同样为N-BK7。
P_H2[d&/>D
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。
3-AOB3](
_s<BXj
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
mz x$(u
7Ou]!AOhG
d" 0&=/
1fV)tvU$
Z6M qcAJ3j
7. 结果:非球面透镜
)l(DtU!E
9*~";{O.Oa
jZ"j_=o@
生成期望的高帽光束形状。
jT]R"U/Q
不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。
f fI=Bt]t
非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
CX2qtI8N?
%S`Wu|y
L)<~0GcP
"5ISKuL
Id8MXdV
8. 总结
X]2x0
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
:_F 8O
(i\{hq/
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
dEI!r1~n
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
YIIc@)
? 47"$=G
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。
Pd;8<UMk
/V2yLHm
扩展阅读
`H9+]TWj<
OaT]2o
扩展阅读
NU'2QSU8
开始视频
^R :zma
-
光路图介绍
BaUuDo/ZO
该应用示例相关文件:
MLiaCG;
-
SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计
hpbi!g
-
SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
Gf+X<a
eA``fpr
K:VZ#U(_
QQ:2987619807
A42!%>PB
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