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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]hx  
应用示例简述 >N :|Km\  
1. 系统细节 AECxd[k$9  
 光源 O_qu;Dx!  
— 高斯激光束 _-g-'Hr+N  
 组件 TJeou# =/  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ViCg|1c  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ?3.(Vqwog  
 探测器 bM*Pcxv  
— 视觉感知的仿真 G~Sy&XJuq  
— 高帽,转换效率,信噪比 2nG{>,#C:O  
 建模/设计 Xi1q]ps  
— 场追迹: ';i"?D?NAk  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 p,3go[9X:R  
eA3`]XP.`b  
2. 系统说明 zpBBnlq  
\VoB=Ac&  
wghFGHgw  
> #Grf)@"6  
3. 建模&设计结果 D? ^`(X P  
_|Y.!ZRYP  
不同真实傅里叶透镜的结果: MR^umLM88  
yffU% )  
b(+w.R(+Ti  
AH"g^ gw~T  
4. 总结 PPuXas?i  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 yfRUTG  
D2hAlV)i(  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ~(Ih~/5\^  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ; 'b!7sMO~  
,3fuX~g  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 hY4)W  
 "@UU[o  
应用示例详细内容 t?3{s\z8+  
n1k$)S$iiy  
系统参数 FJ3:}r6 "  
-eSPoZ  
1. 该应用实例的内容 *SMoodFBS  
ZmYa.4'L  
Ivd[U`=Q  
U|y;b+n`  
$=@9 D,R  
2. 仿真任务 ;f\R$u-  
)%H5iSNG$P  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 A~yw8v5UF  
xv(xweV+d  
3. 参数:准直输入光源 5VoOJ_hq  
[Ls2k&)0  
&cn%4Er  
#%} u8\q  
4. 参数:SLM透射函数 SSA%1l 2!  
],fwZd[t  
rH#c:BwSm  
5. 由理想系统到实际系统 Qzs\|KS  
Jnu}{^~  
/64^5DjTh  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 n+RUPZ  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 T9XW%/n  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 K{r1&O>W  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 =ihoVA:|  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 Y9I #Q  
0Tn|Q9R  
sg9x?Bx9  
J _[e9  
bdsHA2r`s  
应用示例详细内容 (x@i,Ba@  
FRJ:ym=E  
仿真&结果 X{9JSq  
'nj&}A'  
1. VirtualLab中SLM的仿真 B1i!te}*  
J!TK*\a2  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 ,nu7r1}  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 0D]Yz`n3  
 为优化计算加入一个旋转平面 [/fwt!  
I W] 841  
lJz?QI1  
c|;|%"Mk  
2. 参数:双凸球面透镜 \aJ-q?=  
&:e}4/G  
OV@h$fg  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 D=I5[t0c4  
 由于对称形状,前后焦距一致。 ym,Ot1  
 参数是对应波长532nm。 UV *tO15i  
 透镜材料N-BK7。 ZjI/zqBm  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 &Ow?Hd0  
:x*|lz[  
-R8!"~o  
)(|0KarF  
3{#pd6e5  
2I(@aB+  
3. 结果:双凸球面透镜 #3:'lGBIK  
ph&H*Mc  
&T{B~i3w8  
 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。 % OfDTs  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 V]S06>P  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 rEpKX  
c7TWAG_+  
h C`p<jp/  
(+Nmio  
__zu- !v  
4. 参数:优化球面透镜 e#eO`bT  
5SWX v+  
3=L1HZH  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 m$y$wo<K[7  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 6x3Ew2  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 t-|=weNy  
 透镜材料同样为N-BK7。 Vx4pP$S  
ZWe$(?  
$O</akn;  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Ckl]fy@D}  
=smY/q^3  
N+@@EOmH  
<x;[ H%  
5. 结果:优化的球面透镜 96V, [-arf  
/:L&uqA  
90(oV&  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 J<$'^AR9"q  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 jw%FZ  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Yw1q2jT  
Z 7ZMu  
Dlsa(  
]~<T` )Hi  
6. 参数:非球面透镜 (L  
,`2xfVa-  
]{,=mOk  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 E2/U']R  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 eDZ3SIZ  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 |;1:$E"  
yaGVY*M0  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 2{tJ'3  
&CsBG?@Z|  
`2~Ea_Z  
r ($t.iS  
iQj{J1V  
7. 结果:非球面透镜 N P(?[W  
.4)P=*  
lxJ.h&"P  
 生成期望的高帽光束形状。 ,O`*AzjS5Q  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 /PuWJPy;  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 IHMyP~{  
BTQC1;;N  
1{glRY'  
yBjWPx?  
t`3T_t Y  
8. 总结 }XE/5S}D  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 b#'a4j-u  
] ]-0RJ=S?  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 )bg,rESM  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 6Z}))*3 9  
Nfvg[c  
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。 Re ur#K  
*Bz&  
扩展阅读 +FK<j;}C7  
8LKZ3Y|  
扩展阅读 !@ '2  
 开始视频 3&2q\]Y,  
-     光路图介绍 \ku{-^7  
 该应用示例相关文件: a5S/ O;ry  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 Z'kYf   
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
e;3 (,  
dgD%I  
^aoLry&i=  
QQ:2987619807 P &._ -[  
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