设计相位型空间光调制器以生成高帽光束

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讯技casey 发表于 2024-11-12 08:46:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
空间光调制器(SLM.0001 v1.1)
image.png

应用示例简述

1. 系统说明
 光源
— 高斯光束
 组件
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统
 探测器
— 视觉感知的仿真
— 电磁场分布
— 效率、SNR,一致性偏差,杂散光评估
 建模/设计
— 基于迭代傅里叶变换算法(IFTA)设计位相传递函数,将高斯光束整形为高帽光束
— 场追迹:光在空间光调制器像素阵列的衍射。

2. 系统图示

image.png

3. 建模与设计结果

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4. 总结

VirtualLab内置的工具,如:
 迭代傅里叶变换算法(IFTA)
 一个辅助会话编辑窗口
 经典场追迹仿真引擎,提供多样化选项以最合适的方法来处理衍射效应。

我们可以:
image.png


1. 为反射空间光调制器(SLM)生成一个优化后的位相调制分布设计
2. 在最终系统的设置中对仿真结果进行分析。

应用示例详细内容
系统参数

1. 内容概览
 首先在系统详述中给出了仿真参数、常规系统以及评估结果。
 接下来通过一步一步的描述来帮助你了解如何设置此系统。
 最后的部分给你必要的信息,即到处必要的设计核分析数据以用于实际的SLM模块。

2. 应用实例的内容

image.png


3. 设计&仿真任务

 对于2F系统和一个给定的SLM,我们设计了所需的位相用于生成一个矩形高帽光束(超级高斯)光分布。
 SLM偏折光线以在远场生成高帽形状光束,傅里叶透镜将光束聚焦,并决定了最终的工作距离。

image.png



4. 参数:输入激光束

image.png

文件: SLM.0001_TopHat_SLM-Design_1_InputField.ca2

5. 参数:2f系统&期望输出光束

image.png

文件: SLM.0001_TopHat_SLM -Design_2_OutputField.ca2


6. 参数:设计条件
 一般DOE vs SLM设计
对于结构置于基底材料的衍射光学元件,像素尺寸在x和y方向可以自由选择。对于SLM应用, 这些尺寸都是基于SLM的像素尺寸而固定的。
 反射系统
在反射SLM系统中,其SLM是倾斜的,入射光仅可以“看见”倾斜的SLM像素区域。因为设计和优化算法都是假设光线垂直入射,因此,传输函数的像素尺寸必须适应设计。

7. 参数:SLM像素阵列=传输

image.png

在该设计中,忽略了SLM像素间隔。
如在SLM.0001中,我们假设一个区域填充因子为100%。

image.png

(*)实际上Hamamatsu X10468的区域填充因子为98%。其效应将如SLM.0002标题所述。


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