基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究（下）
5. 由理想系统到实际系统
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
因此会产生像差，像差由所用系统的性能决定。
对于真实透镜系统的描述，需要必要的耦合参数。
实际系统可这样选择：有效焦距有2f系统相近。
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。
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应用示例详细内容
仿真&结果
1. VirtualLab中SLM的仿真
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)。
以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。
为优化计算加入一个旋转平面
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2. 参数：双凸球面透镜
首先，使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
由于对称形状，前后焦距一致。
参数是对应波长532nm。
透镜材料N-BK7。
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。
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3. 结果：双凸球面透镜
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。
较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。
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4. 参数：优化球面透镜
然后，使用一个优化后的球面透镜。
通过优化曲率半径获得最小波像差。
优化获得不同曲率半径，因此是一个非对称系统形状。
透镜材料同样为N-BK7。
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
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5. 结果：优化的球面透镜
由于球面像差，再次生成一个干涉图样。
转换效率(68.6%)和信噪比一般。
一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。
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6. 参数：非球面透镜
第三，从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型：A25-50LPX)整合到SLM系统。
非球面透镜材料同样为N-BK7。
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
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7. 结果：非球面透镜
生成期望的高帽光束形状。
不仅如此，转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。
非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
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8. 总结
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。
理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
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。
扩展阅读
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- 光路图介绍
该应用示例相关文件：
- SLM.0001：用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计
- SLM.0002：空间光调制器位像素处光衍射的仿真
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