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) HH+R47%*  
应用示例简述 _l]`Og@Y  
1. 系统细节 c 2j?<F1  
 光源 'TpW-r:  
— 高斯激光束 6W$ #`N>  
 组件 <$Q\vCR  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 )3v0ex@Jl  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 mLX1w)=r  
 探测器 pv039~Sud  
— 视觉感知的仿真 AfW63;kH  
— 高帽,转换效率,信噪比 ):?ype>  
 建模/设计 ~a m]G0  
— 场追迹: 1;r^QAK&  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 zMb7a_W  
0(#HMBE8  
2. 系统说明 ;`g\Tu  
Rt~Aud[  
-H~g+i*J  
u.iFlU   
3. 建模&设计结果 ^qqP):0y1V  
[9UKVnX.V  
不同真实傅里叶透镜的结果: )a,-Hc:Vz  
E (tdL,m'  
!OM9aITv[  
*/xI#G,O+  
4. 总结 Dr6"~5~9w  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ~jAOGo/&6  
b6_*ljM  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 )xCpQ=nS  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 (u85$_C  
pcNVtp 'V  
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。 #C|:]moe  
7|PpAvMF  
应用示例详细内容 XG<J'3  
I^/Ugu  
系统参数 {y<[1Pms  
f2[z)j7  
1. 该应用实例的内容 a{Y:hrd:Z  
%*OKhrM  
w(`X P  
@;_r `AT7  
//KTEAYyy#  
2. 仿真任务 Q6Q>b4 .3  
]7zDdI|  
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。 KrVF>bq+  
is{I5IR\/  
3. 参数:准直输入光源 {>OuxVl??k  
VY<v?Of i-  
liFNJd`|o+  
2N)=fBF%-  
4. 参数:SLM透射函数 }aXc,;Ps  
sr x`" :  
"m})~va  
5. 由理想系统到实际系统 }r`!p5\$K0  
V'pNo&O=  
Jjik~[<q:  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 ih2H~c>O  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 n?@3R#4D3  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 B:ddlxT $  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 >!A&@1[M  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 EiI3$y3;  
BMU~1[r  
IkH]W!_+  
;E:ra_l  
) !3XM  
应用示例详细内容 bjPI:j*XU  
hnL"f[p@gC  
仿真&结果 3nd02:GF  
Um;ReJ8z  
1. VirtualLab中SLM的仿真 /#9O{)  
Po&gr@e.V  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 B9iH+ ]W  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 wED~^[]f  
 为优化计算加入一个旋转平面 W>dS@;E  
9+@_ZI-  
5'\/gvxIC  
ho#] ?Z#  
2. 参数:双凸球面透镜 eL^,-3JA(]  
:~:(49l  
!#3#}R.$Fl  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 6 )0$UW  
 由于对称形状,前后焦距一致。 vkE6e6,Qc  
 参数是对应波长532nm。 %&Z!-k(  
 透镜材料N-BK7。 dSsMa3X[n  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 P~;NwHZ?k  
vb9G_Pfz  
#1z}~1-  
'68{dyFZL  
+ R])u5c'  
7\JRHw  
3. 结果:双凸球面透镜 Y!i4P#4+q  
?.|qRzWL  
p4<&NMG  
 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 g[-'0d\1  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 |w6:mtaS  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 r4Pm i  
0%k`* 8  
Eo)Q> AM  
[>;U1Wt  
nE Qw6q~je  
4. 参数:优化球面透镜 p:k>!8.Qho  
h:" <x$F  
}UHuFff,  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 r@"Vbq%  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 #p*{p)]HiA  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 #`); UAf  
 透镜材料同样为N-BK7。 3tS~/o+]  
B2 Tp;)  
/JtKn*?}:>  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 _4owxYSDke  
50l=B]M  
Pf]6'?kQ  
0>Z/3i&?<  
5. 结果:优化的球面透镜 vxZvK0b620  
8D)*~C'85E  
KxGK`'E'r  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 4B-v\3Ff  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 x76<u:  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 /AjGj*O  
dW,$yH_  
[US.n +G6  
;?yd;GOt)  
6. 参数:非球面透镜 )<1M'2  
'd|_i6:y&  
9@Cqg5Kx'  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 $vTU|o>|  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 [FAoC3 k-h  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 r_-iOxt~5  
hCc_+/j|  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 BB|w-W=Kd  
g Uy >I(  
o\g",O4-  
y_Bmd   
:p=IZY  
7. 结果:非球面透镜 z./u;/:  
x a7x 2]~-  
iU~oPp[e  
 生成期望的高帽光束形状。 +smPR  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 g&\A1H  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 <lB^>Hfu  
T,!?+#  
&xj?MgdNL  
Zvk O#j  
b9%hzD,MR  
8. 总结 rKg5?.  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 m.&z:`x[  
](aXZ<,  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 <FRYt-+  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 bs kG!w  
C^2Tql  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 -Z-|49I/mN  
&+xNR2";  
扩展阅读 va:5pvt2&  
}(hx$G^M  
扩展阅读 (caxl^=  
 开始视频 dArg'Dc4  
-     光路图介绍 G9 ;X=c  
 该应用示例相关文件: ,*+F*:o(m  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 lOCMKaCD  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
^I5k+cL  
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