| 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) .66_g@1 应用示例简述 &@&0n)VTd 1. 系统细节 06r-@iY.] 光源 ZvSWIQ6 — 高斯激光束 Pr>Pxs r& 组件 pz
uR H1[ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 q8Z,XfF^S — 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 czp .q 探测器 *'BA#
/@ — 视觉感知的仿真 !}+rg2 — 高帽,转换效率,信噪比 /a'cP 建模/设计 et-<ib<lY — 场追迹: ";>>{lYA. 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Iz^lED H.H$5(?O 2. 系统说明 U"0Ts!CABA 6`V2-zv$
$$GmundqB X~#jx(0_ 3. 建模&设计结果 cW|M4` ~"IjT'W3 不同真实傅里叶透镜的结果: <D1>;C _7^4sR8=
0/g 0=dW= 0}:wM':G 4. 总结 A/xo'G 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 l&2 }/A 'IykIf 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 uyfH;9L5$ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 `H#G/zOr (mvzGXNz4 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。 ~?BN4ptc CSBk 应用示例详细内容 vT&xM s .xJ},E9 系统参数 L FncY(b @71n{9 1. 该应用实例的内容 ;FI"N@z |J_kS90= "=/YPw^0 MU-T>S4
!K0:0: 2. 仿真任务 3r]m8Hp 8}A+{xVp8 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。 `'gadCTb= K9@F1ccQ/ 3. 参数:准直输入光源 xi!CZNz >bo_
XXe?@w2{ I8%2tLVY 4. 参数:SLM透射函数 [!Jd.zm qa!3l b_'M
HuCzXl 5. 由理想系统到实际系统 );~JyoDo ;<?mMi@<E j1sZRl)D 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 LKx<hl$O 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 b-Q%cxJ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 %~$P.Zh 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 6(9S'~*'R 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 o;#9$j7QP!
ux
7^PTgcO 8=!BtMd"
._$tNGI4 6(FkcC$G 应用示例详细内容 {~lVe GBp ,{tK{XpS 仿真&结果 <$8`]e?I =HGC<# 1. VirtualLab中SLM的仿真 7[)IP:I> 4)zHkN+ 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 a'U}.w} 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 y!,Ly_x$@ 为优化计算加入一个旋转平面 &.ENcEic {okx*]PIc K< ;I*cAX p}r1@L s 2. 参数:双凸球面透镜 3a_=e
B $XOs(>~"r !i`HjV0wS 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 \*(A1Vk 由于对称形状,前后焦距一致。 x'c%w: 参数是对应波长532nm。 @Ft\~ +} 透镜材料N-BK7。 5,;>b^gXY` 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 bIR&e E LZ?z5U:
.h0@Vs *T+Bjj;w
xlW`4\ Pa =[7[F)I~O 3. 结果:双凸球面透镜 VXM5
B 6~t;&)6J C1V@\mRi 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 >3v
j<v}m 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 [nx
OGa2 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 [lmghI! VD,p<u{r
S>!
YBzm&X ?hXeZB+b4
Xqz\%&G 4. 参数:优化球面透镜 feI%QnK)U [i&EUvo Ui^~A 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ,/XeG`vk 通过优化曲率半径获得最小波像差。 }r+(Z.BHM 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 `~0^fSww 透镜材料同样为N-BK7。 h}T+M BA% !b=jD;< g ss 3e& 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 3[RP:W@%
x+=Ko
n[mVwQ(% '#;%=+=; 5. 结果:优化的球面透镜 cg]\R1Gm 7;wx,7CUq %YH+=b:uW 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 b%TS37`^[ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 _gGI&0(VM 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 EGY'a*]cU
TN+iv8sT
?3#W7sF >`3wEJ"< 6. 参数:非球面透镜 1;U
`e4" qId-v =L U@6bH@v5 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 g?}$"=B 非球面透镜材料同样为N-BK7。 na5:)j4< 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 `2B,+ytW8 v}Gpw6 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 HkP')= sa y,i ~w |4 :FUefW m
w[WyT`6h! |9Gng`) 7. 结果:非球面透镜
^"U-\cx tm"9` BotGPk><c 生成期望的高帽光束形状。 *b$8O 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。
/z0X 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 =)2sehU/ 5Oa`1?C1
9(\eL9^
"<#-#j pq3W.7z;b 8. 总结 FR7DuH/f) 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 <;O-N= Y`O"+Jr 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 *Y4[YnkPE 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 9L`5r$/ Rr9K1io$) 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 {c7ZA%T~R dTE(+M-
Gr 扩展阅读 @y|ZXPC# zQ&k$l9 扩展阅读 ?)Psf/ 开始视频 xla64Qld - 光路图介绍 +*O$]Hh 该应用示例相关文件: hPb erc2 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 %gd{u\h^ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ];3]/b)&
|
|