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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 6MewQ{h i 应用示例简述 >
whcZ.8 1. 系统细节 l** gM 光源 jTR>H bh — 高斯激光束 $nkvp`A 组件 JAQ y — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 QR ?JN\%? — 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 t2L} 探测器 ?%|w?Fdx- — 视觉感知的仿真 0XcH — 高帽,转换效率,信噪比 O/(QLgUr 建模/设计 wZ(H[be — 场追迹: j&(Yk"j+ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 .S5%Qa [uW -qbx:Kk( 2. 系统说明 $wr B5m? _#dBcEH[
d@0p<at>~ pmWt7 } 3. 建模&设计结果 O(R1D/A[ ; ,vGw<|o 不同真实傅里叶透镜的结果: VRb+-T7"
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5J 8[k:FGp> &x": 4. 总结 Lhts4D/V7 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 @QN(ouq Q ~E8L,h~ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 #`HY"-7m_ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 /e:kBjysJ ?W3l 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 o]@Mg5(8Q f-!P[6bY 应用示例详细内容 (^G@-eh X([8TR 系统参数 ^t$xR_ j; MQ_?"iN 1. 该应用实例的内容 ~pC\"LU` sTSNu+ {!L25 HM]mOmL90N G%HuB5:u 2. 仿真任务 x+;a2yE~ 7'g{:dzS*3 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。 61 @;3yV sQXj?5! 3. 参数:准直输入光源 rRQKW_9mB +F4SU(T (-[73v-w 0! W$Cz[ 4. 参数:SLM透射函数 ;ztt*py }T~}W8H
Xl %ax!/ 5. 由理想系统到实际系统 W7` fI*lc -z~;f<+I` k
d9<&.y{ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 -<{;.~nI. 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 _)U.5f< 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 TF%MO\! 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 b6?&h:{k 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ^2a 63_
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IZs NMY {g]Mx|5Q 应用示例详细内容 \0fk^
u Wxl\+_i 仿真&结果 )?MUUI : \\)9QP? 1. VirtualLab中SLM的仿真 ["1Iz{ )Y &RMYy 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)。 asZ(Hz% 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 L}\ oFjVju 为优化计算加入一个旋转平面 $4:Se#nl G -V~6 G@+R!IG ~zYk,;m 2. 参数:双凸球面透镜 )>(ZX9diV 045_0+r"@ ^N&@7s 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 DS|q(O=7~t 由于对称形状,前后焦距一致。 _J X>#h 参数是对应波长532nm。 \ RS
,Y 透镜材料N-BK7。 s4[PwD 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 8P*d ;J,`v5z0:
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LaX<2]Tx: BMO &(g 3. 结果:双凸球面透镜 yHf:/8Z /liZ|K3A LUzn7FZk 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 %j/}e>$"Nk 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 WXQ+`OH7 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 6E{(_i P?hB`5X
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-sxu7I 4. 参数:优化球面透镜 lx<!*2
-^ 0{(5J,/BF Al+}4{Q+? 然后,使用一个优化后的球面透镜。 8 .t3`FGH 通过优化曲率半径获得最小波像差。 tz9"#=}0 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 joBS{] 透镜材料同样为N-BK7。 ?|Ey WAL )lU9\"?o #A&49a3^1 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 @a i2A| E?FUr?-[
k\X yR4r @77+K:9I7 5. 结果:优化的球面透镜 Z~]G+( zvn3i5z ,W BKN)%u 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 gh `]OxA 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /\MkH\zg 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 I2WWhsNC
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M<r]a{Yv /
5/mx 6. 参数:非球面透镜 ^<3{0g-"AW T037|k a{ S3s6 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 M'VJE|+t 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Fl!D2jnN 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 e>x+Xj1 W5/|.} 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?)H:.]7-x & |