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)
;%_fQNFb
应用示例简述
IU8/B+hM~
1. 系统细节
xsPE UK&g
光源
_djr>C=H"
— 高斯激光束
&{Zt(%\ '
组件
YtzB/q8I
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
fJb<<6C
— 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
B|~tW21
探测器
.%D9leiRe
— 视觉感知的仿真
){PL6|5x
— 高帽,转换效率,信噪比
us2X:X)
建模/设计
Tq r]5
— 场追迹:
2&f]v`|M|
基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。
SOq{`~,4B
}w0>mA0=H
2. 系统说明
cZ@z]LY.g
thYG1Cs
f#s /Ycp+
/$ -^k[%
3. 建模&设计结果
dA`.
oQ!56\R
不同真实傅里叶透镜的结果:
N6"b OxJ(
aIrQ=}
\BV$p2m5-
NDJIaX:]
4. 总结
P,2FH2Eyj
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
TsPx"+>7`
`kn 'RZR
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
L"w% ew
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
GWNLET
_Ra$"j
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。
8E m X
;\F3~rl
应用示例详细内容
lzQmD/i*
BI'}
系统参数
om`x"x&6
}/ p>DMN
1. 该应用实例的内容
T ~9)0A"]
{&2aH>V/
_B@=fY(g!
7IrbwAGZ3
/B$9B
2. 仿真任务
K0|8h!WF+
%_rdO(
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。
h&$7^P
dE<}X7J%
3. 参数:准直输入光源
^ |k7g
k3[%pS
G@YX8!wU
:x36^{7
4. 参数:SLM透射函数
Xknp*(9
dM%#DN8l
'[E|3K5d
5. 由理想系统到实际系统
7oPLO(0L
u&q RK>wLa
f^P:eBgpx
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
Lci SQ R!
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。
$\S;f"IM.
对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。
SLzxF uV
实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。
j.? '*?P
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。
6qW/Td|g
o"^+ i#H!
zYCrfr
3?x4+b
s*"Yi~
应用示例详细内容
3#{{+5G
cs'ylGH
仿真&结果
' }G!D
"pP5;*^f
1. VirtualLab中SLM的仿真
NQ7j{dJ?
T=/GFg'
由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。
YL(7l|^!
以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。
2E V M*^A
为优化计算加入一个旋转平面
K4]42#
ikr|P&e#u
8db J'
X6+2~'*t
2. 参数:双凸球面透镜
WD wW`
jwm2ZJW
fs8nYgv|Q
首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
_R&}CP
由于对称形状,前后焦距一致。
x$G u)S
参数是对应波长532nm。
:)!X%2_
透镜材料N-BK7。
mcbr3P
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。
Kk5 vC{
Y,-?oBY
W/z\j/Rgc
X bF;
ttEQgkd`
tTWeOAF
3. 结果:双凸球面透镜
fZoV\a6Kj
Irk@#,{<
=5NM =K
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。
{fkW0VB;
较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
xM ]IU <
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
bU`Ih# q
z93HTy9
jy=dB-&
Yzr RnVr
:} r^sD
4. 参数:优化球面透镜
z^+`S:
/u9Md 3q*'
x/nlIoT
然后,使用一个优化后的球面透镜。
NGl/F{<
通过优化曲率半径获得最小波像差。
]ne&`uO
优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。
/:]`TlAb,
透镜材料同样为N-BK7。
'4gi*8Y
| aH;@V
RX-qL,dc
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
Yg 8AMi
`;[j`v8O
]X:{y&g(
Wa#!O$u
5. 结果:优化的球面透镜
X#l]%IrW!
Z]$RO
# 2As-9
由于球面像差,再次生成一个干涉图样。
.#"O VI]#
转换效率(68.6%)和信噪比一般。
zYf`o0U
一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。
i^c
]~my<3j}or
@(XX68
+y!B`'J
6. 参数:非球面透镜
\Mk;Y
!V~`e9[rl
8 *@knkJ
第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。
(*63G4Nz\
非球面透镜材料同样为N-BK7。
>>lT-w
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。
_Je k;N
q6Q;9 ,
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
<ex,@{n4
$gi{)'z
U#oe8(?#
#q{i<E 07
P8DT2|Z6f]
7. 结果:非球面透镜
2ql7*g?Uq@
jEQr{X7bEL
z/bJDSQ
生成期望的高帽光束形状。
9/$D&tRN
不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。
ei 1(A
非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
Ndj9B|s_
%N\pfZ2\
m?;aTSa
/1X0h
".&x`C
8. 总结
ygm4A j>
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
te?R(&
%G9:M;|'
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
yteJHaq
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
Hu$]V*rAG
&*TwEN^h
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。
?}*A/-Hx0U
S[fzy$">
扩展阅读
8+Lig
8Rq+eOP=S
扩展阅读
h,Y MR3:X
开始视频
'U<-w$!f+^
-
光路图介绍
8" Z!: =A
该应用示例相关文件:
O@U[S.IK
-
SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计
7&G[mOx0
-
SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
1nh2()QI[
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