首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 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 2021-11-10 09:25

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) wDvG5  
应用示例简述 ld7B!_b<  
1. 系统细节 VqIzDs  
 光源 UGb<&)  
— 高斯激光束 B&M-em=  
 组件 38 -vt,|  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ~0 PR>QJ  
— 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 4#D<#!]^  
 探测器 UyUz_6J  
— 视觉感知的仿真 \Zgc [F  
— 高帽,转换效率,信噪比 wAvnj  
 建模/设计 'bb *$T0=  
— 场追迹: V?zCON  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ?=dp]E{  
O6[ 4=4L  
2. 系统说明 '|7'dlW  
+W7#G `>  
%0gcNk"=  
#$^vP/"$  
3. 建模&设计结果 o?O> pK  
v] ?zG&Jh  
不同真实傅里叶透镜的结果: mH,L,3R;R  
Bs!F |x(  
E5+-N  
l2*o@&.  
4. 总结 TS Ev^u)3  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Gpb<,v_3  
9 \lSN5W  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 |nMg.t`8  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Tp[-,3L  
?s-Z3{k  
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。 `mE>h4  
G(fS__z  
应用示例详细内容 s$wIL//=  
NRI @M5  
系统参数 ^Mmsja5K  
QUO'{;,  
1. 该应用实例的内容 iU/v; T(  
!XqU'xxC  
?lPyapA]  
B'D\l\w  
;ipT0*Y  
2. 仿真任务 Re<@ .d  
c.eUlr_ {  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 {y%cTuC=  
&~K4I  
3. 参数:准直输入光源 NW4tQ;ad  
8-&c%h 1  
G&z^AV  
g@2f& m  
4. 参数:SLM透射函数 6BdK)s  
f6])M)  
oB$c-!&  
5. 由理想系统到实际系统 F.cKg~E|e  
s|[CvjL#0  
i1 >oRT{Z  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 o6/"IIso3  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 EGysA{o"X  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 [aF"5G  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 wec_=E qK0  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ''?iJFR  
HD YWDp  
{XEX0|TZ  
P\ia ?9  
<;lwvO  
应用示例详细内容 .2{*>Dzi  
W QqOXF  
仿真&结果 qORL 7?{  
7ND4Booul  
1. VirtualLab中SLM的仿真 dJF3]h Y  
j@s*hZ^J+  
 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)。 8.zYa(< 2  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 g-4j1yJV<  
 为优化计算加入一个旋转平面 `>Ms7G9S~e  
n/ZX$?tKAK  
p|>m 2(|  
O<P(UT"  
2. 参数:双凸球面透镜 _-|+k  
x8o/m$[,=u  
/d*[za'0  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 gx.\&W b  
 由于对称形状,前后焦距一致。 MG,)|XpyWJ  
 参数是对应波长532nm。 k![oJ.vHD  
 透镜材料N-BK7。 q&2L@l3A  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 8/<+p? 3p>  
ENy$sS6[D  
yioX^`Fc(~  
#Q"04'g  
4YgO1}%G  
5VSc5*[  
3. 结果:双凸球面透镜 (tCBbPW6T?  
Z.b?Jzj  
_H"_&m$aDm  
 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。 pv,z$3Q  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 TDX~?> P  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 Zg9VkL6Z6  
+`7!4gxwK!  
A_Y5{6@  
quS]26wQz  
7l4}b^>/`  
4. 参数:优化球面透镜 sD$K<nyz  
x^Zm:Jrw~  
OHv4Yy]$B  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 30YH}b#B  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 AquO#A[,#  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 1}~ZsrF  
 透镜材料同样为N-BK7。 xYY^tZIV  
2O}X-/H  
E.,  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 .I]EP-  
NNMn,J  
?e\u_3- 9  
9&zQ 5L>  
5. 结果:优化的球面透镜 LK<ZF=z]Z  
p }e| E!  
j_.tg7X  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 n5y0$S/ D  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 .O SQ8W }  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ?:6w6GwAA  
p) ?6~\F:  
fg/hUUl  
6]mAtA`Y  
6. 参数:非球面透镜 w~3z) ;  
U#%+FLX@w  
H`,t"I  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 )d>Dcne  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 S0ReT*I  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 L) UCVm  
!DD4Bqez  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 `O!yt  
`Ue5;<K-/  
*;l[|  
rH'|$~a  
\}AJ)v*<  
7. 结果:非球面透镜 CSH*^nk':O  
@k\,XV`T~t  
>3}N;  
 生成期望的高帽光束形状。 .*Z#;3  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 c< sq0('`  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 q{+}0!o  
>>cL"m  
Gz4LjMQ &  
53?Ati\Y)  
LYiIJAZ.  
8. 总结 Zy|u5J  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ND/oKM+?  
cqT%6Si  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ]]y4$ [|L  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 {Es1bO  
1kD1$5  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 _:FD#5BZ1  
ge1U1o  
扩展阅读 6R*eJICN  
P.jy7:dB,  
扩展阅读 221}xhn5  
 开始视频 B5+$ VQ  
-     光路图介绍 DR]4Tcz#  
 该应用示例相关文件: /B|"<`-H  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 wL}X~Xa3i  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
Gyrc~m[$  
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 © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计