首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 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 2021-11-10 09:25

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) l DgzM3  
应用示例简述 Ni&,g  
1. 系统细节 >Zi|$@7t-  
 光源 b$IY2W<Ln  
— 高斯激光束 )x y9X0  
 组件 LPsh?Ca?N  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 HW^{;'kH~  
— 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 {c.}fyN  
 探测器 5/*)+  
— 视觉感知的仿真 [''=><  
— 高帽,转换效率,信噪比 GcPB'`!M  
 建模/设计 \XZU'JIO  
— 场追迹: 5L/Yi  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 |L*6x S[  
hLu&lY  
2. 系统说明 R65;oJh  
bDxPgb7N=  
M|5^':Y  
"#[o?_GaJ  
3. 建模&设计结果 ?U7&R%Lh`  
@oUf}rMiDa  
不同真实傅里叶透镜的结果: avF&F  
xKRfl1  
'&rw=.cU  
%w;1*~bH  
4. 总结 PGC07U:B  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Yk(NZ3O  
+3(CGNE  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 @`#OC#  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 :/n ?4K^  
LX&=uv%-^  
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。 qg/Y;tGSx  
,:\zXESy4  
应用示例详细内容 !&W"f#_Z  
h+\$ Z]  
系统参数 "Wzij&WkQ  
pP=_@ 3 D  
1. 该应用实例的内容 +z{x 7  
mE)x7  
9 ayH:;  
O :5ldI  
i[V,IP +  
2. 仿真任务 ?#');`  
f)!{y> Q  
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。 0O@[on;Bd  
0ll,V  
3. 参数:准直输入光源 r-Xjy*T  
6PVlZ  
Pj^k pjV  
#RsIxpc  
4. 参数:SLM透射函数 5cv, >{~5  
~XN]?5GQf  
:{e`$kz  
5. 由理想系统到实际系统 |2+c DR  
^+YGSg7  
CVn;RF6  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 JJ= ~o@|c  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 y2d_b/  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Av\ 0GqF  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 NWq [22X |  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 o>!~*b';g,  
6r ?cpJV{  
D0"yZp}  
M\x7=*\  
Nc^b8& 2J  
应用示例详细内容 ]MBJ"1F  
X]f#w  
仿真&结果 \p_8YC  
~=aI2(b  
1. VirtualLab中SLM的仿真 QyBK*uNdV  
$(!D/bvJ  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 M 2U@gC|{  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 m78MWz]Yo  
 为优化计算加入一个旋转平面 |R|U z`  
Y=#mx3.  
`XRb:d^  
7cQHRM+1  
2. 参数:双凸球面透镜 m/"=5*pA  
zke~!"iq  
tI6USN%  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 %d~9at6-B  
 由于对称形状,前后焦距一致。 *~MiL9m+?  
 参数是对应波长532nm。 A/W7 ;D  
 透镜材料N-BK7。 mqfEs0~I  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ag*Hs<gi  
T3PaG\5B  
IDVY2`sM  
f1,$<Y|qU  
d}A2I  
-n$rKEC4  
3. 结果:双凸球面透镜 gx{~5&1  
3C5D~9v  
Yk*57&QI  
 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 I;fw]/M%!  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 =<27qj  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 APOU&Wd  
7Q4Pjc D  
U Edl"FwM4  
HZ`G)1&)  
dzC&7 9$  
4. 参数:优化球面透镜 @=| b$E  
I}CA-8  
P(gID  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 eDMwY$J  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 GzE3B';g  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 .TrQ +k>  
 透镜材料同样为N-BK7。 "oGM> @q=B  
R5~vmT5W  
jnLo[Cf,H8  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 m"> =QP  
R@{/$p:  
yqc(32rF!  
EG:WE^4  
5. 结果:优化的球面透镜 )-:f;#xJ  
XQoT},C  
UK9MWC5g9  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 >rX R;4%  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 7bW!u*v-c  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 R;m0eG`  
2/o/UfYjgF  
h],%va[  
/xbF1@XtL  
6. 参数:非球面透镜 [LEh  
uEO2,1+  
>^)5N<t?  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 }u*@b10   
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 <("w'd}  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 L5P}%1 _  
-{sv3|P>  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 $}c@S0%P"  
(dprY1noC  
[";5s&)q  
.F$AmVTN  
D{d$L9.  
7. 结果:非球面透镜 +g7nM7,1a  
wg~`Md  
.7^-*HT}  
 生成期望的高帽光束形状。 N5_.m(:  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 9@a;1Wr/f  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 <UL|%9=~  
h*LL(ow5  
s7.*o@G  
MOeLphY  
m8A_P:MQq  
8. 总结 ~"YNG?Rre  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 *^5,7}9Qo  
,5"]K'Vce  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 {!?RG\EYN  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 `GWq3c5  
.v&h>@'m  
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。 T/6=A$4 #  
0-~x[\>>  
扩展阅读 e[dRHl  
*/e5lRO\  
扩展阅读 ?YykCJJ ~@  
 开始视频 0qUap*fvC  
-     光路图介绍 J0! E@   
 该应用示例相关文件: M\6v}kUY  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 Ax*~[$$~%  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
|;-r};  
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 © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计