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1.5percent root-mean-square flat-intensity laser beam formed using a binary-amplitude spatial light modulator

机译：使用二进制幅度空间光调制器形成的1.5％均方根平面强度激光束

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We demonstrate a digital micromirror device (DMD)-based optical system that converts a spatially noisy quasi-Gaussian to an eighth-order super-Lorentzian flat-top beam. We use an error-diffusion algorithm to design the binary pattern for the Texas Instruments DLP device. Following the DMD, a telescope with a pinhole low-pass filters the beam and scales it to the desired sized image. Experimental measurements show a 1percent root-mean-square (RMS) flatness over a diameter of 0.28 mm in the center of the flat-top beam and better than 1.5percent RMS flatness over its entire 1.43 mm diameter. The power conversion efficiency is 37percent. We develop an alignment technique to ensure that the DMD pattern is correctly positioned on the incident beam. An interferometric measurement of the DMD surface flatness shows that phase uniformity is maintained in the output beam. Our approach is highly flexible and is able to produce not only flat-top beams with different parameters, but also any slowly varying target beam shape. It can be used to generate the homogeneous optical lattice required for Bose-Einstein condensate cold atom experiments.
机译：我们演示了一个基于数字微镜设备（DMD）的光学系统，该系统将空间噪声准高斯转换为八阶超洛仑兹平顶光束。我们使用误差扩散算法来设计Texas Instruments DLP设备的二进制模式。在DMD之后，带有针孔低通的望远镜会过滤光束并将其缩放到所需大小的图像。实验测量结果表明，在平顶梁中心的0.28毫米直径范围内，均方根（RMS）平坦度为1％，而在整个1.43毫米直径范围内，均方根平坦度均优于1.5％。功率转换效率为37％。我们开发了一种对齐技术，以确保DMD图案正确地定位在入射光束上。 DMD表面平坦度的干涉测量表明，在输出光束中保持了相位均匀性。我们的方法非常灵活，不仅可以产生具有不同参数的平顶光束，而且可以产生任何缓慢变化的目标光束形状。它可用于生成Bose-Einstein冷凝物冷原子实验所需的均匀光学晶格。

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