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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) g5&ZXA 应用示例简述 "?*B2*|}` 1. 系统细节 oV/:T\Qn= 光源 ;B^ 9sr — 高斯激光束 eoj(zY3 组件 q1^bH6*fl — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 tZXq<k9 — 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 YD9|2S!G 探测器 *P01 yW0 — 视觉感知的仿真 "g5<j p — 高帽,转换效率,信噪比 2%?Kc]JY9 建模/设计 9kzJ5} — 场追迹: ?]%ZJd 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 WJlJD*3 BT^Im=A 2. 系统说明 SuR+Vv 9] L4`.HM
Vg^yjP{sv (.J6>"K< 3. 建模&设计结果 oA* 88c+{f 2^X<n{0N) 不同真实傅里叶透镜的结果: Mdw"^x$7 eK[9wEdn G_QV'zQ ^:^ 4. 总结 ]>/oo =E 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 u0Bz]Ux/Q 6fm oIK{ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 5E#8F 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 %N#A1 no$X0ia 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。 m0i,Zw{eM Wh)>E!~9 应用示例详细内容 kmg/hNtN TV Zf@U 系统参数 hg7_ZjO yJ:rry 1. 该应用实例的内容 v=_Ds<6n (kVxa8 0 yRivf.wH mwMc AUD]2 I.gF38Mx 2. 仿真任务 WR9-HPF #z61I"kU 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。 D4T42L C';Dc4j 3. 参数:准直输入光源 rA|&G' @x^/X8c(p 7sU+:a ^U6VJ(58P 4. 参数:SLM透射函数 {Ia1Wd 8n t=\
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kpRk.Q* 5. 由理想系统到实际系统 x21XzGLY|} x9o(q`N o]eG+i6g] 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 [1l OGck[ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 k*rG^imX 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 gL&)l!2Y 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 IC6'>2'=T 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 a`D`v5G t
u"F{cA!B ` Nv1sA#C
3fUiYI|&7 UJuz 应用示例详细内容 +Mb}70^ vs{VRc 仿真&结果 A>frf[fAW jFl!<ooCo 1. VirtualLab中SLM的仿真 Rw<O%i5/d ~ %Ij5PD 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)。 y~z&8XrH 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 O[$XgPM 为优化计算加入一个旋转平面 hG}gKs u
p]>UX8 [[O4_)?el }&]T0U`@ 2. 参数:双凸球面透镜 vCn~-Q j>5X^Jd xx G>Leml 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 <Wd_m?z 由于对称形状,前后焦距一致。 RSx{Gbd4X 参数是对应波长532nm。 /2cn`dR, 透镜材料N-BK7。 FjW%M;H 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 mln%Rd6u/ B}@CtVWFz
RLO<5L +1K=]#a
6%V#_] ;)vs=DK:) 3. 结果:双凸球面透镜 M
9 N'Hk= Xif>ZL?aXb (S_1C, 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 aqgm 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 {>3w"(f7o 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ItE)h[86 ?[.g~DK,
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N.vkM`Z 4. 参数:优化球面透镜 R8|FqBs
sUZ2A1J} ?SX0e(+}} 然后,使用一个优化后的球面透镜。
Q)
iN_ | 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Hiih$O+ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 6-\C?w
A 透镜材料同样为N-BK7。 ^oEaE#I ig'4DmNC w!R J8 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 5IP@_GV| D7C%Y^K]>E
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zi8;( mFyYn,Mu| 5. 结果:优化的球面透镜 zeuSk|O _<jccQ XRn+6fn| 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 6M bMAh5> 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 7mYBxE/ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 h=_h,?_
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F5<GGEQb |RI77b:pX 6. 参数:非球面透镜 CM+wkU ?, $I a-go2W ?D]T|=EZY 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 QezDm^< 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ]2xoeNF/W{ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 m
A|" _aOsFFB1KF 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 =e]Wt/AQ "HbrYYRb'
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&[([ pl.=u0 * 7. 结果:非球面透镜 R(HW0@R@w 0Y\7A D"n
3If% 生成期望的高帽光束形状。 |Vc:o_n7 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 CYC6:g|) 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 WR>2t&;E Xu\2 2/Co
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I\ y>I?X XcQ'( 8. 总结 2n5{H fpY 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 E%>){Y) |p+ xM 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 7 m!e\x8 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 As*59jkB "a>a
"Ei 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。 veGRwir ZBfB4<M9xS 扩展阅读 Gex%~';+q -\=kd {*B 扩展阅读 ;hp?wb 开始视频 >a1ovKF - 光路图介绍 +Pm}_"GU 该应用示例相关文件: &:*|K xX - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 #-u?+Nk/ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 }[I|oV5*+& ;/-#oW@gQ ~0@+8%^>; QQ:2987619807 w`OHNwXh#I
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