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基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究
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infotek
2021-08-02 10:24
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)
j)2I+[aoB
应用示例简述
F~8'3!<9
1. 系统细节
4 sax
光源
s(nT7x+W
— 高斯激光束
>v %js!`f
组件
mUbm3JIjJ
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
h7E~I J
— 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
ujRXAN@mC
探测器
~L"$(^/
— 视觉感知的仿真
m/1FVC@*
— 高帽,转换效率,信噪比
8f/KNh7#s
建模/设计
|)+ SG>-
— 场追迹:
N(Ru/9!y"
基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。
~g\~x
!+Xul_XG
2. 系统说明
N^dQX,j
HMCLJ/
R7/S SuG6\
b!P,+!<
3. 建模&设计结果
*^uK=CH1?(
oGRk/@
不同真实傅里叶透镜的结果:
cvaG[NF
E=N$JM
K9lekevB
N#K)Z5J)b
4. 总结
4LKpEl.=
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
u<Kowt<ci
r*+~(83k
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
y)fMVD"(
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
Qds<j{2
bGCC?}\
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。
=P]Z"Ok
.;]WcC<3
应用示例详细内容
2n,z`(=
}6@E3z]AMO
系统参数
E{<#h9=>
vN'+5*Cgy6
1. 该应用实例的内容
8YFG*HSa
-Cs( 3[
,*J@ic7"
m ol,iM*l
w'K7$F51
2. 仿真任务
y:RW:D&
8>9Mh!t}(I
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。
gx.\H3y
2y - QH
3. 参数:准直输入光源
J'}+0mln
S=_u3OH0
1.du#w
>qo!#vJc a
4. 参数:SLM透射函数
-qc'J<*^4
&DWSf`:Hx
o8R_Ojh
5. 由理想系统到实际系统
J"C9z{[Z&
-D~K9u]U_
E7L>5z
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
5@2Rl>B$
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。
uO]D=Z\S(
对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。
{Dpsr` &
实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。
x4I!f)8Q
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。
pG#tMec
g{V(WyT@
[P &B
/x??J4r0
!-lI<$S:
应用示例详细内容
ESCN/ocV
}|Qh+{H*.
仿真&结果
M{J>yN
rRRh-%.RU
1. VirtualLab中SLM的仿真
!, BJO3&
:^]Po$fl
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)。
3+Lwtb}XPF
以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。
Qn$'bK2V
为优化计算加入一个旋转平面
3N_KNW
G3_7e A#;
ZWCsrV*;
=3035{\
2. 参数:双凸球面透镜
t{] 6GlW
D,cD]tB2
xw8k<`
首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
hoFgs9
由于对称形状,前后焦距一致。
g$uiwqNA%
参数是对应波长532nm。
-dM~3'
透镜材料N-BK7。
(2;Aqx5i
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。
:zU4K=kR
6|EOB~|
XZOBK^,5^B
>)WE3PT/O"
=8l' [
TgcCR:eL=
3. 结果:双凸球面透镜
_/:- -Z
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(f&V 7n
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。
$*{,Z<|2
较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
j0L%jz
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
791v>h
)j8'6tk)Z
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