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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) p*Yx1er1 应用示例简述 FYb]9MX 1. 系统细节 (y1S*_D
光源 1&vR7z]* — 高斯激光束 Z,"YMUl' 组件 0k4XVd+Nv — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 +}Mm5^6* — 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?Rkz 探测器 B\qy:nr j — 视觉感知的仿真 nc1?c1s,f — 高帽,转换效率,信噪比 vsQvJDna~ 建模/设计 jhBfy|Ftu — 场追迹: V#R; -C 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 OMd:#cWsQ "KSdC8MS 2. 系统说明 lHHx D Sz]1`%_H/
zU!d(ge.E
:nfy=*M# 3. 建模&设计结果 Zq H-]?) [xQ.qZ[h& 不同真实傅里叶透镜的结果: }lCQ+s! C~'.3Q6 O1+yOef"k Xq "Es 4. 总结 [57`V&c5 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 .[s6PzQy Dtyw]|L\H 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 T)Q_dF.N 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 $ f||!g madbl0[y. 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。 f zL5C2d x}=Q)|)] 应用示例详细内容 "
RIt }_H\75Iv 系统参数 K@:Ab'(P^| _lRIS_^;eE 1. 该应用实例的内容 M&sQnPFH &7\fj OYb:);o,iE 1u(n[<WtT_ I1s$\NZ~] 2. 仿真任务 ?sR( zsR5"Vi= 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 i [Wxu M fN:FD` 3. 参数:准直输入光源 _'^_9u G +8"P*z, -.L )\ ,DEcCHr, 4. 参数:SLM透射函数 ULs'oT)K; OI3j!L2f
YkFERIa076 5. 由理想系统到实际系统 !DHfw-1K Lf%}\0: }([}A`@ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 /;!I.|j 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 )h{+pK 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 s?4nR:ZC} 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 73SH[f[g 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 @xBO[v
+oHbAPs8 #q-fRZ:P
uyWw3> rfzzMV 应用示例详细内容 2uV5hSHYe {+3g*s/HI 仿真&结果 | h+vdE8 EB6X
Yr 1. VirtualLab中SLM的仿真 a`?Vc}& 4X+I2CD 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 BN&}g}N 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Q("4R 为优化计算加入一个旋转平面 m`]d`%Ex 8HHR Q}a(vlZ oTcf[< 2. 参数:双凸球面透镜 V'UFc>{o kLpq{GUv: !4 lN[ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 :VLYF$| 由于对称形状,前后焦距一致。 _+~&t9A! 参数是对应波长532nm。 )r)ZmS5O 透镜材料N-BK7。 0;`+e22 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ;18u02z^ */K]sQZa
BQ70<m2D$ wjgF e]
y0/FyQs H0.A;` 3. 结果:双凸球面透镜 /N obS'd #EB
Rc4>, iun_z$I<+Z 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 W"CG&. 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 iM6(bmc. 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 .~q>e*8AH ZvO1=*
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{Ve`VV5E #JXXq%4
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%T\2.vl 4. 参数:优化球面透镜 F2EX7Crj ,ei=w,O 8F's9c, 然后,使用一个优化后的球面透镜。 A4b+:MQ*OX 通过优化曲率半径获得最小波像差。 z^WY5~? 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 Kxz|0l 透镜材料同样为N-BK7。 ;cp||uO x~{W(;`! #uCfXJ- 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 AR&l9R[{N bka%W@Y%
OK47Q{.gh =A$d)& 5. 结果:优化的球面透镜 gkKNOus j#Lj<jX!xR nNnfcA&W 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 &!M6{O=~ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 q(1hY"S"}b 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Y4X`(\A
fE3%$M[V7
&n0Ag]$P c"t&,OU: 6. 参数:非球面透镜 T1x67 b
u sb?!U"v.' ^),t=!;p 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 -9o7a_Z 非球面透镜材料同样为N-BK7。 h|lH`m^ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 L 7LUy$M-< *O)i)[" 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 [~`p~@\+ I
}8b] V-X Ty
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HnsLYY\ 7. 结果:非球面透镜 U%;E: |
J6rWe CteNJBm 生成期望的高帽光束形状。 [8oX[oP 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 T\:*+W37 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ua_,c\iL "s(|pQh;
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h av:%wJUl,$ 8. 总结 IMzt1l
=7 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 3 +`,'Q9 X;#Ni}af 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ;z+}|>! 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 :
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mN/j2 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。 X gtn}7N. F"3'~6
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