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) ?iPZsV  
应用示例简述 ?W[J[cb  
1. 系统细节 ( zn_8s  
 光源 t} *l?$`  
— 高斯激光束 ,DQGv_  
 组件 V[o7J r~  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 v8=?HUDd  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 iK5]y+@8  
 探测器 xSpMyXrQ  
— 视觉感知的仿真 I.^X2  
— 高帽,转换效率,信噪比 '}jf#C1$c  
 建模/设计 .'t (-eT,  
— 场追迹: l|08  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 r{t. c?/  
,|T*|2Gm  
2. 系统说明 jo9J%vo  
k{gl^  
= n+q_.A  
Gw ~{V  
3. 建模&设计结果 0+T*$=?  
)KSisEL  
不同真实傅里叶透镜的结果: .S~@BI(|<  
j0g5<M  
]b4pI*:$I  
h5L=M^z!>  
4. 总结 %04:z77  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 BZovtm3 E  
.:w#&yM [U  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 )l`1)Ea~  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Mw/?wtW  
oR*ztM  
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。 _*O7l  
S5uJX#*;  
应用示例详细内容 Yo>`h2C4  
3>RcWy;1i  
系统参数 R=!kbBK>\  
LtC~)R  
1. 该应用实例的内容 >%-Hj6%  
:]vA 2  
T>d\%*Q+B  
:W~6F*A  
V?OuIg%=:  
2. 仿真任务 T!MZ+Ph`F  
%dEB/[  
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。 }1 $hxfb  
lc]V\ 'e  
3. 参数:准直输入光源 eymi2-a<  
ov8 ByJc  
59V#FWe-  
O/mR9[}  
4. 参数:SLM透射函数 ]JH64~a  
!_qskDc-  
ODm&&W#*  
5. 由理想系统到实际系统 G3G/ xC"  
b3}Q#Y\G  
v2d<o[[C  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Odm#wL~E  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 vB^uxdt|m  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 _}D%iJg#  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 f0vJm  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 #,G1R7  
:pRF*^eU  
K4 C ^m|e  
UH[<&v  
QIQfI05  
应用示例详细内容 :Zza)>l  
.;9jdGBf  
仿真&结果 ]Kv q |}=  
ndw7v  
1. VirtualLab中SLM的仿真 cph~4wCS[U  
/#f^n]v  
 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)。 -OrR $w|e  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ^=^$tF  
 为优化计算加入一个旋转平面 M i]I:ka  
Jy]Id*u9  
%<ic%gt`#  
uVGa(4u}  
2. 参数:双凸球面透镜 pE2QnNr'  
} ~| k  
P^pFqUL7#  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Y&K <{\vE  
 由于对称形状,前后焦距一致。 &f-hG3/M  
 参数是对应波长532nm。 iwU[6A  
 透镜材料N-BK7。 w d/G|kNO  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 tmO`|tn&  
qy ,"X)^#  
k^%2_H  
{pWBwf>R C  
}x:0os  
)s)_XL  
3. 结果:双凸球面透镜 %m eLW&  
wO7t!35  
<J&7]6Z  
 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。 sHdp  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 v>H=,.`0\  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 RP! X8~8  
)T1iN(Z  
T/l1qcf`wT  
[k$efwJ  
Ja|{1&J.  
4. 参数:优化球面透镜 0}]SUe^  
1oty*c  
(u&`Ij9  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 d]SYP  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 ZSB?Y 1wG  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ?qmp_2:WU  
 透镜材料同样为N-BK7。 ~}'F887f  
m|O1QM;T  
j+kC-U;  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 kccWoU,  
8]bz(P#  
w<NyV8-hL  
xq[Yg15d%  
5. 结果:优化的球面透镜 D."=k{r.  
~Y7dH Dn  
})Yv9],6  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 @0NJ{  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 fDh] tua  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 X(*!2uS  
vWjnI*6T#  
,DQjDMjrf  
V'pqxjfd  
6. 参数:非球面透镜 |^a;77nE_^  
^U@~+dw  
tg\|?  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 }^%xvmQ\]  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Z9K})47T  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ?X9U TOx  
:Ht; 0|[H  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 H:QhrL+7_  
7TX2&kMoc  
!%)]56(  
=qu(~]2(  
b5a.go  
7. 结果:非球面透镜 FX}Gt=  
2C=Q8ayvX  
8sOQ9  
 生成期望的高帽光束形状。 :"1|AJo)  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 =9wy/c$  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 vB0RKk}d5  
[?0d~Q(R#  
!t#F/C  
g)"gw+ZFc  
bHE2,;o  
8. 总结 zM#sOg  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Ib=x~za@n  
}G V X>p  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 (s<s@`  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 9=`Wp6Gmn  
i)a%!1Ar  
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。 ?)D^~/ A  
YJV%a  
扩展阅读 tc+WWDP#"  
LeOP;#  
扩展阅读 88s/Q0l  
 开始视频 49H+(*@v@  
-     光路图介绍 80OtO#1y  
 该应用示例相关文件: aB~S?.l  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 /]^#b  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
L{-LX= G^  
$sHP\{  
W~1~k{A  
QQ:2987619807 zi9[)YqxPH  
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