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) fdvi}SS8  
应用示例简述 aj% `x4e A  
1. 系统细节 1Q3%!~<\s  
 光源 I*%&)Hj~  
— 高斯激光束 G`&'Bt{Z*  
 组件 >f3k3XWRT  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 %pQdq[J={  
— 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 =#J 9  
 探测器 \=TWYj_Ah  
— 视觉感知的仿真 =r=^bNO  
— 高帽,转换效率,信噪比 >!CH7wX  
 建模/设计 ZzSJm+&'  
— 场追迹: ]g>T9,)l  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Yf%[6Y{  
k B$lkl\C  
2. 系统说明 47$-5k30  
$=QNGC2+  
OqUE4. vIP  
)i?{;%^  
3. 建模&设计结果 e /ppZ>  
% DHP  
不同真实傅里叶透镜的结果: hwG||;&/H  
.l" _ K  
+K @J*W 1  
Vz+=ZK r5  
4. 总结 -#:Y+"'  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 EC:x  ,i  
cJ1{2R  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ,DW0A//  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 !'c6Hs  
M<hs_8_*  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 Ra*k  
_j|n}7a  
应用示例详细内容 ?.|wfBI  
F\YcSDM  
系统参数 gGceK^#  
mDe+ M {/  
1. 该应用实例的内容 Yn?2,^?N  
%K/G+  
'8((;N|I^  
8M5!5Jzv  
8#d99dOe  
2. 仿真任务 #z1ch,*3;  
cfQh  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 tle K (^  
Z"PDOwj5  
3. 参数:准直输入光源 (urfaZ;@+  
9# .NPfMF  
t8wz'[z  
vX!dMJa0  
4. 参数:SLM透射函数 !ktA"Jx  
QL|:(QM  
S]e~)I gO  
5. 由理想系统到实际系统 2*UE&Gp  
71.:p,Z@z  
[b\lcQ8O  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 1\7"I-  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 j)SgB7Q  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 LQ&d|giA  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 4<K ,w{I  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 =G3J.S*Riy  
@a7(*<".  
Aj)< 8  
`Mh<S+/  
IQ27FV|3  
应用示例详细内容 o^"d2=  
7;#dX~>@{  
仿真&结果 9"u @<]  
;@ !d!&  
1. VirtualLab中SLM的仿真 w[$Wpae  
]mGsNQ ].H  
 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)。 wx?{|  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 h"Yqm"U/  
 为优化计算加入一个旋转平面 |@n{tog+-  
qytGs@p_  
\~1zAiSd>#  
:e9jK[)h0  
2. 参数:双凸球面透镜 u=UM^C!  
/dP8F  
Q`wA"mw6k  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 &Bdt+OQ ;  
 由于对称形状,前后焦距一致。 ?jM7C}  
 参数是对应波长532nm。 Exo`Z`m`U  
 透镜材料N-BK7。 !`S%l1[Z  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 V{^fH6;[  
$vicHuX!  
=)UiI3xHk  
So]FDd  
<OO/Tn'a  
D+U/]sW  
3. 结果:双凸球面透镜 y:``|*+  
'krMVC-  
%'~<:>:"E  
 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。 _"t.1+-K  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 a0j.\g  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 V6!73 iY  
0FR%<u  
q,>F#A '  
^~IcQ!j/5  
l8d%hQVqT  
4. 参数:优化球面透镜 a} fS2He  
i3WmD@  
6V?&hq&t  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 )mO;l/,0  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 $5AtI$TV_!  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 }8]uZ)[p=  
 透镜材料同样为N-BK7。 J?ZVzKTb>}  
?m7"G)  
'\mZ7.Jj  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Ip|^?uyrk  
S<9d^= a  
$u.T1v  
={0{X9t?'j  
5. 结果:优化的球面透镜 A,[m=9V  
12DdUPOi  
!eoec2h#5  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 z4+6k-#):  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 .W.U:C1  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 a ^/20UFq  
_SW a3O#'  
2EcYO$R!  
;xH'%W9z  
6. 参数:非球面透镜 toZI.cSg4  
3E@&wpj  
rBPxGBd4  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 \4X{\ p<  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Y9ce"*b  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 H 6<@  
~{!!=@6  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 * rANf&y  
}4MG114j  
htSk2N/  
|OT%,QT|  
"?.Wb L  
7. 结果:非球面透镜 d>-EtWd  
&.4a  
HUI!IOh  
 生成期望的高帽光束形状。 w%H#>k  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 1T?%i  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 LtIZgOd<  
ebVfny$D  
g<c^\WG  
<W^~Y31:0  
uCr  
8. 总结 bFXCaD!{G  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Kg6 7cmj)f  
=#fvdj  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 w2V E_  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 V1qHl5"  
.}>[ Kr  
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。 ]qRz!D%@^  
U]3JCZ{]0E  
扩展阅读 1S#bV} !  
5Ozj&Zq  
扩展阅读 ^O"`.2O1  
 开始视频 zwHsdB=v  
-     光路图介绍 cIkLdh   
 该应用示例相关文件: [0@i,7{ZqE  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 K_.x(Z(;4  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
}N!8i'suz9  
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