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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) [l7n"gJ~ 应用示例简述 |1e//* 1. 系统细节 +=nWB=iCb 光源 m}>Q#IVZ — 高斯激光束 D^U?!S&4~ 组件 m6A\R KJ' — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 k\g:uIsv$ — 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 KYl!Iw67d 探测器 YTr+"\CkA — 视觉感知的仿真 /*GCuc| — 高帽,转换效率,信噪比 [F{P0({%? 建模/设计 ,s:viXk — 场追迹: O3#eQs 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 F%O+w;J4 gr# |ZK.` 2. 系统说明 "{2niBx Blj<|\igc
l?Ibq} [~ 9;L8%T
( 3. 建模&设计结果 4[Wwm hZ"Sqm] 不同真实傅里叶透镜的结果: /bo`@ !-# gg Nvm "g!ek3w( Az:A,;~+,! 4. 总结 EW+QVu@ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Ue"pNjd| 0\!v{A>
I' 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 @18}'k 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ySF^^X$J \BO6.;jA 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 nUisC5HW |.-Muv 应用示例详细内容 _N0N#L4M 2@I0p\a 系统参数 q0NToVo@ P.mlk>r 1. 该应用实例的内容 .8;0O
M cIrc@ Dt iM}=: 7 y$a=+D i U~M!T#\s 2. 仿真任务 ~@T`0W-Py Hxleh><c- 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。 #wZH.i# k~,
k@mR 3. 参数:准直输入光源 /!`xqG# I~;H'7|e 'ud[#@2 D'BGoVP 4. 参数:SLM透射函数 tk>J
mcTw wz BI<0]z
D_`NCnYG 5. 由理想系统到实际系统 ~=|QPO(d t J&tNSjTi Lu5X~6j"$ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 r\)bN4-g 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 IaU%L6Q] 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 2IUd?i3~l 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 $+$l?2 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 hML-zZ
81w"*G5AM M+:9U&>
DKkilqVM ,_Kr}RH 应用示例详细内容 HV*;Yt T)',}= 仿真&结果 :+ "H h% yqB!0)
< 1. VirtualLab中SLM的仿真 L|6I `PSjkF( 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)。 J ;4aghzY 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 mkl^2V13~ 为优化计算加入一个旋转平面 %Y>E 8 )n g> l *N"CV={No 5G$5d:[( 2. 参数:双凸球面透镜 6Rmdf>a ]'-y-kqY i83[': 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 L0GQH;Y,h 由于对称形状,前后焦距一致。 Yy6$q\@rV 参数是对应波长532nm。 a,r
B7aD 透镜材料N-BK7。 ./L)BLC i 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 +'nMy"j1 TPak,h(1
M|fV7g BRM!g9
%%zlqd"0 ncUS8z 3. 结果:双凸球面透镜 A7|L|+ ? '$?!>HN4 J0oeCb 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 76KNgV)3 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 /?($W|9+l 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 -3guuT3x\ DUh\x>^
*>1^q9M vm'Z A7f6
_l"nwEs 4. 参数:优化球面透镜 YPf? U4<c![Pp. ~"NuYM#@ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 $*T?}r> 通过优化曲率半径获得最小波像差。 z^z`{B 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 I~&9c/& 透镜材料同样为N-BK7。 _(I6o Hmt2~>FI[ Bv'%$}}- 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ODhq
`?(N #V%98|"
S(?A3 H -a &<Un/ 5. 结果:优化的球面透镜 ZfK[o{9> A.dbb'^ Pg{1' - 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 N5h9){Mx 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /-G_0A2wF 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 aWJj@',_
V)N{Fr)&
"H<us?r{ y&-QLX L 6. 参数:非球面透镜 "WUS?Q zsJermF,O _B&Lyg!J 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ]JV'z< 非球面透镜材料同样为N-BK7。 $(Mz@#% 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 @NqwJ.%g xLDD;Qm, 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Y)+q[MZ R 9 fYNSr 7t:tS7{}
'A3skznX{ VqpC@C$ 7. 结果:非球面透镜 v{fcQb . R/y`:1:W -!:5jfT" 生成期望的高帽光束形状。 ne/JC( 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 0FgF, 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 s&(; 6CIzT.
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;'= cNj e)g&q'O 8. 总结 Mjy:k|aY" 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 mpMAhm: @qq"X'3t 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 p2{7+m 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 +ovK~K$A G+t:]\ 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。 $t(v `, |f#hGk6 扩展阅读 ?(R3%fU Bhd)# P 扩展阅读 q`b6if" 开始视频 ;54NQB3L - 光路图介绍 AXW.`~ 4 该应用示例相关文件: g-~ _gt7 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ~<m^ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 0f.jW O 0)332}Oh YAOfuas]j QQ:2987619807 a3tcLd|7J
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