[發明專利]自適應激光束整形

在審

• 申請號: 201980058273.2
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN112639421A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: C·伯格利;A·克拉奇;F·盧斯滕伯格;S·威斯曼泰爾
• 申請（專利權）人: 伯格利-格拉維瑞斯股份有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G01J1/04
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 閻娬斌;匡麗娟

1.一種用于通過空間光調制器(SLM)對至少部分相干的初級光束進行自適應分束的方法，該方法包括：

通過準直激光束提供部分相干的初級光束，該準直激光束來自包括納秒激光、皮秒激光、飛秒激光的列表中的一個，

通過用所述空間光調制器對所述初級光束進行相位調制，產生與相干的初級光束的輪廓無關的期望的遠場分布，相干的初級光束被引導以在所述空間光調制器的顯示元件上反射，從而避免了任何移動元件對相干的初級光束進行整形，

在初級光束通過所述空間光調制器之后，從該初級光束提取監測光束和主光束，

將所述監測光束中由所述空間光調制器產生的遠場分布引導到相機的傳感器表面上，并使用該相機測量所述監測光束，

其中，在第一選項中，所述方法包括：

引導初級光束通過第一聚焦元件(L1)，該第一聚焦元件被配置為：

在第一聚焦元件的聚焦平面上生成所述主光束中的遠場分布，作為實輸出分布，以及

通過第一聚焦元件(L1)將所述監測光束中的遠場分布投射到所述傳感器表面上，

并且在第二選項中，所述方法包括：

引導所述監測光束通過第二聚焦元件(L2)，該第二聚焦元件被配置為僅將遠場分布投射到所述傳感器表面上，

并且對于所述第一選項或所述第二選項，

通過使用可變強度調節器根據期望的遠場分布、與所述主光束的平均功率無關地控制入射監測光束的強度，來匹配相機的動態范圍，

配置閉環以使得能夠進行所述空間光調制器的顯示元件的相位計算，其中，將來自相機的輸出信號輸入到所述閉環中，以進行控制器執行的相位計算算法的多次迭代，

其中，

在第一選項中，使用所述第一聚焦元件，而不包括所述第二聚焦元件，而

在第二選項中，使用所述第二聚焦元件，而不包括所述第一聚焦元件。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

用所述主光束對固體表面進行結構化，以及

通過設置所述空間光調制器以獲得初級光束的確定的輪廓來控制所述結構化。

3.根據權利要求2所述的方法，該方法使用所述第一選項，還包括：

對于對固體表面進行結構化的步驟，調節所述第一聚焦元件的聚焦平面，使得該聚焦平面對應于固體表面。

4.根據權利要求2所述的方法，該方法使用所述第一選項，還包括：

將所述第一聚焦元件的聚焦平面調節到中間平面，和通過投射光學裝置以縮小的比例將所述中間平面成像到固體表面上。

5.根據權利要求2所述的方法，該方法使用所述第二選項，其中，

進行結構化的步驟包括應用所述遠場分布，以通過借助于聚焦光學裝置將所述遠場分布投射到固體表面上而在固體表面上獲得結構。

6.根據權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中，

提取的步驟涉及分束元件，

該方法還包括：

將所述分束元件、所述第一聚焦元件和所述第二聚焦元件、所述空間光調制器、所述可變強度調節器和所述相機整合到單個緊湊型外殼中，其中，該單個緊湊型外殼被配置成將被放置在初級相干光束中的獨有部件，

通過控制器裝置在所述第一選項和所述第二選項之間切換，以及

通過所述控制器裝置調節所述可變強度調節器。

7.根據權利要求1至2中的任一項所述的方法，該方法使用所述第二選項，還包括：

通過所述空間光調制器將初級光束分成多個部分主光束，

通過相位控制單獨調節所述多個部分主光束的數量、在所述多個部分主光束離開所述空間光調制器的顯示元件之后所述多個部分主光束中的每一個之間的分離角度、以及所述多個部分主光束中的每一個彼此之間的強度，其中，所述多個部分主光束彼此之間的強度由控制器控制，所述控制器還被配置為控制所述多個部分主光束中的每一個的單獨生成、所述空間光調制器和初級光束，以及

用所述多個部分主光束對固體表面進行結構化。