[發明專利]一種激光光強分布的控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201210035781.9
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102570274A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 鞏馬理;邱運濤;柳強;黃磊;閆平;張海濤;劉歡
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01S3/106
• 分類號: H01S3/106;H01S3/102
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝;王瑩

1.一種激光光強分布的控制裝置，其特征在于，包括增益介質、泵浦源、光學元件、圖形發生器和控制器，在激光的光路上設有接收到泵浦光的增益介質，所述控制器與泵浦源相連接，用于控制泵浦源向增益介質發出泵浦光，所述泵浦光經由光學元件進入增益介質，所述圖形發生器與控制器相連接，用于將預設的激光光強分布發送至控制器，由控制器來控制經過光學元件的泵浦光的光強分布，從而改變增益介質內的增益分布，使經過增益介質的激光與預設的激光光強分布相匹配。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學元件包括液晶光閥和反射鏡，在泵浦源和增益介質的出射面之間依次設有液晶光閥和反射鏡，所述控制器與液晶光閥相連接。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學元件包括變形鏡和傅里葉變換鏡，在泵浦源和增益介質的出射面之間依次設有變形鏡和傅里葉變換鏡，所述控制器與變形鏡相連接。

4.一種激光光強分布的控制裝置，其特征在于，包括增益介質、泵浦源、圖形發生器和控制器，在激光的光路上設有接收到泵浦光的增益介質，所述控制器與泵浦源相連接，用于控制泵浦源的輸出光強分布，所述圖形發生器與控制器相連接，用于將預設的激光光強分布發送至控制器，由控制器來控制泵浦光的光強分布以改變增益介質內的增益分布，從而使得經過增益介質的激光與預設的激光光強分布相匹配。

5.一種激光光強分布的控制方法，其特征在于，在激光的光路上設有接收到泵浦光的增益介質，所述泵浦光經由光學元件進入增益介質，所述圖形發生器與控制器相連接，用于將預設的激光光強分布發送至控制器，由控制器來控制經過光學元件的泵浦光的光強分布，從而改變增益介質內的增益分布，使經過增益介質的激光與預設的激光光強分布相匹配。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述光學元件包括液晶光閥時，所述控制器與液晶光閥相連接，所述控制器施加給液晶光閥的電壓在U_I(x，y)容限范圍內，從而使得泵浦光在I_p(x，y)容限范圍內，其中，

uI(x,y)=CpIp0(x,y)CI·[ln(Io(x,y)Ii(x,y))+Io(x,y)-Ii(x,y)Is]]]>

Ip(x,y)=Cp{ln(Io(x,y)Ii(x,y))+Io(x,y)-Ii(x,y)Is}]]>

式中，C_I為液晶光閥的透過率-電壓系數，I_i(x，y)為入射激光光強分布，I_o(x，y)為預設的激光光強分布，I_p0(x，y)為激光的原始輸出光強，λ_l為激光波長，λ_p為泵浦光的波長，h為普朗克常量，c為光速，σ₂₁為增益介質的受激發射截面，τ_f為激活離子的上能級壽命，α為增益介質對泵浦光的吸收系數，L為增益介質的長度，e為歐拉系數。