首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> FRED,VirtualLab -> 基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2020-11-13 10:25

基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究

空间光调制器(SLM.0003 v1.0) G,]z (%  
应用示例简述 EL7T'zJ$  
1. 系统细节 OF8WDo`  
 光源 ds]?;l"  
— 高斯激光束 LJWTSf"f?  
 组件 g2=}G<*0  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 Ihg~Q4t  
— 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 i:d`{kJ|[  
 探测器 @^!\d#/M  
— 视觉感知的仿真 9 ZGV%Tw  
— 高帽,转换效率,信噪比 $@2"{9Z  
 建模/设计 >ZeEX, N  
— 场追迹: B'p5M.6d#:  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 9#Y2`p T  
-2 x E#r  
2. 系统说明 &2{]hRM  
$6!i BX@  
@Dj:4  
Xhse~=qA  
3. 建模&设计结果 >jMH#TZaX  
2h )8Fq_"  
不同真实傅里叶透镜的结果: 4fty~0i=z  
C8.W5P[U  
>rw"Rd'  
G#0,CLGN^  
4. 总结 pds*2p)2  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 )b92yP{  
BI.V0@qZ  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ;&kn"b}G;  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 \XS]N_}8>  
6V2j*J  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 {y6C0A*  
dE [Ol   
应用示例详细内容 H)5QqZ8  
=/9<(Tt%m  
系统参数 y]'CXCml)  
.S_QQM}Q  
1. 该应用实例的内容 B {aU;{1  
6m[9b*s7  
&@6 GI<  
nU17L6'$  
v=p0 +J>  
2. 仿真任务 iBoEZEHjw  
%[ Zz0|A  
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。 oZ:{@ =  
5B*qbM  
3. 参数:准直输入光源 m7m \`;  
E[?kGR[  
CH;;V3  
Spgg+;9  
4. 参数:SLM透射函数 8lwM{?k$  
4RQ5(YTTuR  
Pp*}R2  
5. 由理想系统到实际系统 Tpzw=bC^  
yX! #a>d"H  
N9]xJgTze  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 A[H;WKn0  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 3LW[H+k  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 -H\,2FO  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ]l[2hy= cV  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 "EH,J  
l1<?ONB.#  
:;4SQN{2 O  
"'A"U  
|C D}<r(N  
应用示例详细内容 @~o`#$*|  
=i6:puf  
仿真&结果  O<GF>  
f1Zt?=  
1. VirtualLab中SLM的仿真 ;'3]{BGcU  
<AUWby,"  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 &Rp"rMeW  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 N E= w6  
 为优化计算加入一个旋转平面 l~1AT%  
lLCdmxbT  
%&<W(|U1<  
>Z\BfH  
2. 参数:双凸球面透镜 DB@EVH  
r7I B{}>-  
%-j&e44  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 nbxR"UH  
 由于对称形状,前后焦距一致。 {oWsh)[x2  
 参数是对应波长532nm。 "^%Z'ou  
 透镜材料N-BK7。 ]US[5)EL-  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 !Iq{ 5:  
\L[i9m|e  
H06Bj(Y!  
Qb`C)Nh:  
M!{'ED  
GDPo`# ~  
3. 结果:双凸球面透镜 x~/+RF XF  
B*@6xS[IL  
|Td5l?  
 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 inF6M8 A1  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 O3%[dR  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 1r 571B*O  
+v15[^F  
]}2Ztr)zZ  
@ yxt($G  
S()Za@ [a$  
4. 参数:优化球面透镜 ~ FUa: KYD  
K t `  
OD+5q(!"a  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 Z2p> n`D  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 yP\Up  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 }*kJ-q&0  
 透镜材料同样为N-BK7。 X~RH^VYv  
rt b*n~  
2u:4$x8  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 C6@t  
+?d}7zh  
i'tp1CI  
i_U}{|j  
5. 结果:优化的球面透镜 =n0*{~r  
e.;M.8N#SQ  
t(?<#KUB-  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 `ROEV~  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 N z~" vi(t  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 F2>%KuM  
o3h-=t  
=! m JG  
S,vu]?-8  
6. 参数:非球面透镜 |}S1o0v{(a  
:vQM>9l7  
DQgH_!  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ybvI?#  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 r nBOj#N  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 R&So4},B  
JTUNb'#RZ  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 y1,5$0@G  
Tsz NlRxc  
h>3H7n.  
y1C/v:;  
;<-7*}Dj  
7. 结果:非球面透镜 SrZ50Se  
xzk}[3P{  
1K[(ou'rl  
 生成期望的高帽光束形状。 oI@ 9}*  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 H/jm f5  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 9S1#Lr`r  
,")F[%v  
(cs~@  
]!Zty[  
(@Zcx9  
8. 总结 sh6(z?KP  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 fIyPFqf7w)  
3k{ @.V ?]  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 knSuzq%*  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 GZ3/S|SMP  
`-O= >U5nH  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 IJPgFZ7  
{L9yhYw  
扩展阅读 (=JueF@J  
&jm[4'$ *z  
扩展阅读 =Ahw%`/&}]  
 开始视频 CEqZ:c  
-     光路图介绍 0Hcbkep9D  
 该应用示例相关文件: e1P7 .n}  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 93D \R  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
SDc" 4g`  
Y:pRcO.4g  
hTw}X.<4  
QQ:2987619807 o!Fl]3F  
查看本帖完整版本: [-- 基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计