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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) $^Is|]^ 应用示例简述 I%]~]a 1. 系统细节 nyyKA_#:5 光源 3BuG_ild — 高斯激光束 qB57w:J 组件 <9JI@\> — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 poZ04Uxo> — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 9qUc{ydt 探测器 Yv?nw-HM — 视觉感知的仿真 'c[[H3s!; — 高帽,转换效率,信噪比 nRYHp7` 建模/设计 >h^CC*&'pw — 场追迹: ]Ek6EuaK 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 !_Z\K$Ns D#ZzhHHP 2. 系统说明 _MF:?p,l ,(H`E?m1w4
!^{0vFWE W(h].'N 3. 建模&设计结果
UF3g]>* 00Tm]mMQX 不同真实傅里叶透镜的结果: fqoI(/RWP C`s \LYB% K} 3uSj5+@q6 4. 总结 : GVyY]qBU 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 oy8L{8? ,/?7sHK-0 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 [D!-~]5 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 [$PW {d8| ET t7?,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。 ;VhilWaF- |m x)W} 应用示例详细内容 ZY_aE %gK@R3p 系统参数 C`qo :@mBSE/ 1. 该应用实例的内容 ;WydXQ}Q^ L5(7; Z>0a?=1[ :c4iXK0_^? Un[olp 2. 仿真任务 >3{#S: B|\pzWD% 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。 /y8=r"'G iLQFce7d|& 3. 参数:准直输入光源 $ z4JUr!m :Ma=P\J
W 0\qLuF[) "H{Etb/ 4. 参数:SLM透射函数 ,\YlDcl':0 Sz!mn
Sn6cwf9.s 5. 由理想系统到实际系统 UE:';(t %y7&~me T\ixS-%^ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 d-GU164 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 $w,O[PIi 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 r;>2L' 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ){-Tt`0(u 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 OTgctw1s
Q9Tt3h2ga @u@N&{b5"
tu4-##{ Ox | ? 应用示例详细内容 SRU}- [-ONs 仿真&结果 %4bGI/\/ 9i6z p' 1. VirtualLab中SLM的仿真 n(}cK@ yj:<3_-C* 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 B=?m_4\$m 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 e8Ul^] 为优化计算加入一个旋转平面 cDkq@H: !^[i"F:G I{/}pr> M%yeI{m 2. 参数:双凸球面透镜 Q1Jw7R#?l ''Pu +69[06F 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 hFW{qWP 由于对称形状,前后焦距一致。 b0(bL_, 参数是对应波长532nm。 _nUvDdEs, 透镜材料N-BK7。 !t;B.[U * 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ;7:_:o[. K~chOX
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u5'jIqlU 3. 结果:双凸球面透镜 R!+_mPb=Q* /h]#}y j Wr j<}L| 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 jqzG=/0~{ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 x(]Um! 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ln1QY"g r(ZMZ^
-X]?ql*%` Ii.?|
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Il4R R 4. 参数:优化球面透镜 ku3(cb!2 e{Y8m Xu vY"i^a`f 然后,使用一个优化后的球面透镜。
+|w%}/N 通过优化曲率半径获得最小波像差。 "<N2TDF5 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 -f-@[; D 透镜材料同样为N-BK7。 6)]zt O0Pb"ou_h. 0en
Bq>vr 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 )N'-Ap$g `Eg~;E:
pba`FC4R BO%aCK& 5. 结果:优化的球面透镜 6k=*O|r o>l/*i0I `9`T,uJe 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 N<N uBtkA 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /)J]m 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 2:jWO_V@
&y+)xe:&S
-+HD5Hc lJJ`aYDp 6. 参数:非球面透镜 &&>Tfzh khb/"VYd =K;M\_k%y 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 @c-| Sl 非球面透镜材料同样为N-BK7。 eJy}W / 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 "nA~/t= gWGh:.*T 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 <- (n48 &C |