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) )2xE z  
应用示例简述 $@_{p*q  
1. 系统细节 pet~[e%!  
 光源 RctU'T  
— 高斯激光束 PgMbMH  
 组件 5iVQc-m&  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 l^\(ss0~  
— 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 oL]mjo=jN  
 探测器 i3#'*7f%j  
— 视觉感知的仿真 Y9F)`1 7  
— 高帽,转换效率,信噪比 ( S`6Q  
 建模/设计 NmJ`?-Z  
— 场追迹: ~.J,A\F  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Hou*lCA  
IV'p~t  
2. 系统说明 %}P4kEY  
B MM--y@  
.2 0V 3  
F@Q^?WV  
3. 建模&设计结果 ]jyM@  
\<~}o I  
不同真实傅里叶透镜的结果: 4S|=/f  
#02Kdo&Vy  
t2- ^-g6  
~2@Lx3t$  
4. 总结 j(iuz^I  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 uRE*%d>  
{^#2=`:)O  
 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:< ]Hl$  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 v?%LQKO  
3GF2eS$$P  
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。 iib  
(luKn&826  
应用示例详细内容 zvY+R\,in  
mk!Dozb/  
系统参数 oKA&An  
9'nH2,_  
1. 该应用实例的内容 y500Xs[c  
YuQ~AE'i  
[84F0 9HU  
Iy';x  
;#1Iiuh  
2. 仿真任务 .m;G$X|3U  
N2ied^* 0  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 nPN?kO=]  
<P_ea/5:|  
3. 参数:准直输入光源 #DFV=:|~  
.$!{-v[  
e$e#NoN  
kkS~4?- *  
4. 参数:SLM透射函数 A(8n  
cK@jmGj+  
c>HK9z{  
5. 由理想系统到实际系统 M6rc!K  
~6aCfbu%V  
Pm+tQ  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 \( )# e  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 +*}{`L- :  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 x;LzG t:w  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ;@3FF  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。  En6H%^d2  
usFfMF X  
~+G#n"Pn  
. ]@=es  
F'JY?  
应用示例详细内容 t<j^q`;@v  
9Q;c ,]  
仿真&结果 5D Y\:AF  
QA#3bFZt1n  
1. VirtualLab中SLM的仿真 (:pq77  
p|+B3  
 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)。 |Ic`,>XM  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Dg HaOAdU  
 为优化计算加入一个旋转平面 2xwlKmI N  
a4 MZ;5  
lrWQOYf2  
+7V{ABfGl  
2. 参数:双凸球面透镜 @n&<B`/  
$wB^R(f@  
(X[CsaXt  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 q.#[TI ^  
 由于对称形状,前后焦距一致。 S6d`ioi-  
 参数是对应波长532nm。 w Y   
 透镜材料N-BK7。 ->^~KVh&  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 9BEFr/.  
5kypMHJm  
~EzaC?fQ  
FR[ B v  
h}`!(K^;3  
+|iYg/2  
3. 结果:双凸球面透镜 )E#2J$TD  
:O<bA& :d  
l_tw<`Ep  
 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。 I<td1Y1q  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ;< jbLhHwD  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 YgUH'P-  
cF)/^5Z  
)d\ j I  
xo}b= v  
V r(J+1@  
4. 参数:优化球面透镜 $?G"GQ!.  
[#Lc]$  
\c v?^AI  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 6lwta`2  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 'ly?P8h  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 vbx6I>\Y  
 透镜材料同样为N-BK7。 L4u;|-znw  
"xmP6=1  
w]b,7QuNz  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 u%/fx~t$  
acP+3u?r  
\0l>q ,  
<ljI;xE  
5. 结果:优化的球面透镜 Wz4&7KYY  
Zv11uH-C  
A1)wo^,  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 vK7\JZ>  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 GZS1zTwBL  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 h&.wo !  
&8&d3EQ  
Oa;X +  
O%g $9-?F0  
6. 参数:非球面透镜 ^D^4 YJz  
%*aJLn+]_R  
b*a2,MiM  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 _lzyMEdr  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 a?|vQ*W  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 Gb[`R}^dq  
uw\2qU3gk  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ~DRmON5 M  
gqXS~K9t  
iwz  
Q9}dHIe1E  
aQ^umrj@?9  
7. 结果:非球面透镜 -9RDr\&`(  
Fhv/[j^X  
Mb3}7@/[  
 生成期望的高帽光束形状。 ,B4VT 96*  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 }$MN|s  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 +3s%E{  
ReiB $y6  
y;mj^/SxK  
Pe C7  
!O\;Nua  
8. 总结 y\N|<+G+  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 m9U"[Huv1E  
[I4ege>  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 V f-a'K&  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ^c~)/F/cF  
o6f_l^+H  
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。 k = ?h~n0M  
=@TQ>Qw%b  
扩展阅读 e8YMX&0%  
S'oGt&Z<  
扩展阅读 tm7u^9]  
 开始视频 3@5=+z~CW  
-     光路图介绍 2[0JO.K 4  
 该应用示例相关文件: iU6Gp-<M ,  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 8|E'>+ D_-  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
e><5Pr)  
BBcV9CGU  
q+B&orp  
QQ:2987619807 S+TOSjfis  
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