基于数字微镜阵列的平顶光束空间整形

娄艳阳; 郑贤良; 张世超; 鹿伟民; 李辉; 熊大曦

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.029

基于数字微镜阵列的平顶光束空间整形

1.
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 苏州 215163;
2.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033;
3.
中国科学院大学, 北京 100039

作者简介: 娄艳阳(1991-),男,硕士研究生,主要从事双光子显微成像技术的研究。.

通讯作者: 熊大曦, xiongdx@sibet.ac.cn

基金项目:
国家自然科学基金资助项目（51376191）;国家自然科学基金青年科学基金资助项目（61405238）
中图分类号: O436

Flat-top beams spatial shaping with digital micromirror device

1.
Jiangsu Key Laboratory of Medical Optics, Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163, China;
2.
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;
3.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Corresponding author: XIONG Daxi, xiongdx@sibet.ac.cn

CLC number: O436

摘要: 为了满足激光光斑质量高、扫描快速的目的，采用数字微镜阵列和误差扩散法对单平顶和多平顶的光束整形原理仿真，利用680nm激光建立了实验系统，并进行了光束整形验证。采用光束填充因子、光场调制度、均方根误差3种评价参量对整形结果进行评价，并对采用数字微镜阵列进行光束整形的能量利用率进行了测量和分析。结果表明，单平顶和多平顶整形的光束填充因子由整形前的36.1%分别提高到62.3%和56.7%；光场调制度由73.3%分别降到25.6%和30.3%。利用该光束空间整形方法，可得到高质量的多平顶光束，在快速激光扫描领域有一定的应用价值。
- 激光光学 /
- 光束整形 /
- 数字微镜阵列 /
- 误差扩散法 /
- 多平顶光束
Abstract: In order to satisfy the applications with high quality beams and fast scanning, the formation of single flat-top and multiple flat-top beams were simulated by digital micromirror device and error diffusion method. An experimental setup with 680nm laser was built to validate the model. The beam shaping result was evaluated by using beam fill factor, light field modulation factor, root mean square error as parameters, and the energy utilization rate of beam shaping based on digital micromirror array was measured and analyzed. The results show that beam fill factors increase from 36.1% to 62.3%(single),56.7%(multiple) respectively, while light field modulation factors decrease from 73.3% to 25.6%(single),30.3%(multiple) respectively. Spatial shaping results show that the multiple flat-top beams are valuable in high quality beams and fast scanning.
- laser optics /
- beam shaping /
- digital micromirror device /
- error diffusion method /
- multiple flat-top beam

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