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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) @%@uZqQ4 应用示例简述 rz0~W6 U 1. 系统细节 cMxTv4|wui 光源 L2Uk/E — 高斯激光束 n
*|F=fl 组件 01q5BQ7u — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 DWZ!B7Ts — 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 aLTC#c%U 探测器 C0;c'4( — 视觉感知的仿真 "#^11 o8 — 高帽,转换效率,信噪比 )2C`;\/: 建模/设计 dN
J2pfvv — 场追迹: MHJH@$|] 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 lw0l86^Y *?%DdVrO@ 2. 系统说明 #:v}d+
7:t+
HkFoyy PvX>+y5 3. 建模&设计结果 WjtmV2b<7 sEq_K#n{ 不同真实傅里叶透镜的结果: 82Dw,Cn GL'zs8AKf _n(O?M&x hSE\RX 9 4. 总结 77"'? 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 B/g.bh~)q Hrm^@3 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 /<)A!Nn+F 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 V9f$zjpw
ju`x 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。 _oxhS!.* gtWJR 应用示例详细内容 s0
hD;`cm 21x?TZa 系统参数 'v iF8?_ }stc]L{79 1. 该应用实例的内容 H'Q4IRT <5
G+(vP .^0@^%Wi 5]DgfwX `8xt!8Z$ 2. 仿真任务 fF37P8Ir Svj%O( 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。 jh\L)a* Xc-'&" 3. 参数:准直输入光源 6tBL?'pG 5SKj% %B2, )e`$'y@L$ Qvt 4. 参数:SLM透射函数 :G\f(2@ "HSAwe`5jU
8TIc;'bRM 5. 由理想系统到实际系统 y6tzmyg J P'|v" F@
lJk|*_ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 |%.V{vgP7 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 1 i #
.h$ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 H7!j5^ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 wd&Tf
R4! 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 jy#'oadS?
QyN<o{\FD! 9M{z@H/
< ]#'6' 2;N)>[3*J 应用示例详细内容 uBp"YX9rx x`/"1]Nf 仿真&结果 V4kt&61 4,kdP)Md$ 1. VirtualLab中SLM的仿真 co^kP##Y $A"C1)d; 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 a(-
^ .w 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 .
Z 93S|q 为优化计算加入一个旋转平面 YmXh_bk <2Q+? L{ NVqJN$z CsfGjqpf 2. 参数:双凸球面透镜 GSck^o2{ fHK`u' O~Eju 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 GcXh
V 由于对称形状,前后焦距一致。 S[g{
)p) 参数是对应波长532nm。 G
92\` Q 透镜材料N-BK7。 Y#[jDS(ip 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 H4l* Fo
K!JX*
;VVKn=X=S= A|3'9iL{9
$2lrP]`>j. -DWyKR= j" 3. 结果:双凸球面透镜 WBcnE(zF DL$O274uZ VHwAO:+- 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。 |^: A,%> 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 `1;m:,9
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 jx*jYil J0xV\O
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&z'NQ!uV BCy#
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xw[KP [( 4. 参数:优化球面透镜 y; oPg4 <:(pnw*L L;jzDng< 然后,使用一个优化后的球面透镜。 8n_!WDD 通过优化曲率半径获得最小波像差。 `cu W^/c 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 l;+nL[%` 透镜材料同样为N-BK7。 RRXnj#<g SxyXz8+e[ (6b*JQ^^ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ^g^R[8 &~9'7 n!
zn!H&!8& u`K)dH, 5. 结果:优化的球面透镜 #kho[`9 VTM*=5|c zVeQKN9^Z 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 :
T` Ni 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 G)<NzZo 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 AcRrk
V]4g-
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:.2Tcq c:[z({` 6. 参数:非球面透镜 rf}@16O$' qeM`z pK_n}QW 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 k&oq6!ix 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ,tZJSfHB 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 no~Yet+<" ?o0ro?9j 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 H YA< ,}8|[)" |"gg2p
S9cAw5E(yN n:TWZ.9 7. 结果:非球面透镜 A(j9T,! !Eqp,"ts7 u;@~P 生成期望的高帽光束形状。 F=T};b 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 |o6g{#1 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 lla ?;^, 2cnyq$4k
bi:TX<K+
obRYU|T 0`=>/Wr39 8. 总结 'MWu2L!F 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ff{L=uj e-@.+f2CC 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 )qbjX{GZ7 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 :"ta#g' -g5o+RT@ 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。 `l%)0)T *_qLLJg 扩展阅读 :gwM$2vv @7}]\}SR 扩展阅读 D#8uj=/% 开始视频 KscugX*x - 光路图介绍 "ZHA.M]` 该应用示例相关文件: N(7UlS,u' - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 oh?@[U - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 be->ofUYgs ~uUN\qx52 9 SBVp6' QQ:2987619807 ;A\SbLM
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