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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) 7th&C,c&  
应用示例简述 H^'*F->BA  
1. 系统细节 .i[Tp6'%,  
 光源 TtkB  
— 高斯激光束 - Nplx  
 组件 LLaoND6  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 [S3X  
— 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 =0x[Sa$&,  
 探测器 ph^qQDA  
— 视觉感知的仿真 ?z Ms;  
— 高帽,转换效率,信噪比 dIIsO{Zqv  
 建模/设计 D/@:wY  
— 场追迹: X#+A?>Z]}<  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ^t9"!K  
{[)J~kC+  
2. 系统说明 64b9.5Bn  
.\*\bvyCw  
p]=8=pE<  
r&Za*TD^  
3. 建模&设计结果 }b6ja y  
!7^fji  
不同真实傅里叶透镜的结果: =We}&80 x  
PJh\U1Z  
d3^LalAp  
8l;0)`PU  
4. 总结 TtKBok  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 +,c;Dff  
f>Bcr9]]  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 r{6 ,;  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 o(|`atvK  
v2rXuo  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 BC!l)2  
stoBjDS  
应用示例详细内容 CF =#?+x  
~>s^/`|?  
系统参数 6Y\9h)1Jo  
1cOp"!  
1. 该应用实例的内容 t(Iy[-  
2ORWdR.b  
V,|9$A;  
^ /:]HG  
K& 2p<\2  
2. 仿真任务 &<.Z4GxS  
P,D >gxl  
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。 6t/})Xv  
<fs2;  
3. 参数:准直输入光源 J>XaQfzwU  
LF*3Iw|v  
cGOE$nL  
%>5Ht e<  
4. 参数:SLM透射函数 +S0A`rL  
i!YZF$|  
{TE0  
5. 由理想系统到实际系统  fB;'U  
@RbAC*Y]g  
)k29mqa`  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 k 2;m"F  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 g<}EL[9  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 EX8]i,s|E  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Pgye{{  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 a[Txd=b  
`acorfpi  
>Z<ym|(T*  
j(Q$frI  
SuGlNp>#qm  
应用示例详细内容 VJHHC.Kz  
~LYKt0/W&  
仿真&结果 |byB7 f  
|W*f 6F3  
1. VirtualLab中SLM的仿真 xH3SVn(I  
J8? 6yd-7  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 glk I9~  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Ra~n:$tg2  
 为优化计算加入一个旋转平面 B>a`mFM  
>`,v?<>+  
[ .dNX  
!v`q%JW(  
2. 参数:双凸球面透镜 0Xk;X1Xl  
~R!(%j ]  
C. 8>  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Hvor{o5|tB  
 由于对称形状,前后焦距一致。 )m5<gp`  
 参数是对应波长532nm。 ,ISq7*%F  
 透镜材料N-BK7。 3%|<U51  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 iP' }eQn]c  
#)cRD#0  
<w{W1*R9  
nwcT8b 87J  
o L6[i'H|  
n!HFHy2  
3. 结果:双凸球面透镜 -@^SiI:C  
 tEP^w  
1{";u"q  
 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。 )#*c|.  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 #docBsHX&s  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ( 7Y :3  
rD$7;  
YWq[)F@0G  
r=@h}TKv{I  
{p6",d."N&  
4. 参数:优化球面透镜 0Vy* 0\{S  
hc0VS3 k)  
#+ n &  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 OtQKDpJq  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 TTy1a:V  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 rM>&! ?y+  
 透镜材料同样为N-BK7。 8|7Tk[X1j  
Z$WT ~V  
_MMz x2}  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 $T3/*xN  
J anLJe)  
mT-5Ok&TUe  
6e~+@S  
5. 结果:优化的球面透镜 D4o?  
\DGm[/P  
zROyG  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 @ju-cv+  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 \19XDqf8  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 )(DV~1r=  
Th,2gX9  
G]&:">&R  
tbOe,-U-@  
6. 参数:非球面透镜 U*a!Gn7l  
!7bC\ {  
09x\i/nb  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 #+_Oy Z*  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 iZ_R oJ  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 4r5,kOFWb  
Y{p *$  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 oMMU5sm  
(iWNvVGS  
:;??!V  
&+sO"j4<?r  
;=uHK'{  
7. 结果:非球面透镜 G.oaDGy  
9"V27"s  
pl"|NZz 7;  
 生成期望的高帽光束形状。 3:=XU9p)x  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 sDbALAp +  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 v3]q2*`G#  
y8<,>  
%8 4<@f&n]  
1p8E!c{}j  
$ B$=,^)3  
8. 总结 )Ba^Igb}  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 eY&UFe  
EG9S? $  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 P, S9gG9  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 93'%aSDI%  
.vT'hu  
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。 Rj E,Wn  
W tzV|e,  
扩展阅读 "[#jq5> :  
,#"AWQ  
扩展阅读 BB|{VwN  
 开始视频 Uf\*u$78  
-     光路图介绍 "&2D6  
 该应用示例相关文件: JL(*peeu3  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 FG8bP  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
- z|idy{  
}"cb^3  
@pG\5Jnf  
QQ:2987619807 j?&FK  
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