[發(fā)明專利]一種三維多光束激光參數(shù)調(diào)控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010825882.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111884019B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟中生;劉頓;張駱;操文澤;劉愿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢金頓激光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/00
• 分類號(hào): H01S3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

1.一種三維多光束激光參數(shù)調(diào)控方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟11:系統(tǒng)初始化，得到輸出光場(chǎng)的全息圖，并根據(jù)所述全息圖生成多束激光束，多束所述激光束入射至檢測(cè)區(qū)域；

步驟12：調(diào)節(jié)出射的激光束與檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)組件的距離，依次檢測(cè)入射至不同平面的所有激光束的能量和位置信息，并判斷每束激光束的實(shí)時(shí)能量和位置信息與對(duì)應(yīng)的該束激光束的預(yù)設(shè)能量和位置信息是否匹配，如果匹配，則該束激光束的實(shí)時(shí)狀態(tài)與預(yù)設(shè)狀態(tài)匹配，進(jìn)入步驟14，否則進(jìn)入步驟13；

步驟13：對(duì)不匹配的激光束的能量和位置信息進(jìn)行調(diào)制，根據(jù)調(diào)制后的能量和位置信息生成新的全息圖，并根據(jù)新的全息圖生成新的激光束，新的激光束入射至檢測(cè)區(qū)域，并返回上述步驟12；

步驟14：根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)與預(yù)設(shè)狀態(tài)相匹配的所有激光束的能量和位置信息對(duì)應(yīng)的全息圖生成多束激光束，多束所述激光束入射至目標(biāo)區(qū)域；

所述步驟12中，判斷每束激光束的實(shí)時(shí)能量和位置信息與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)能量和位置信息是否匹配的步驟進(jìn)一步包括：

任一激光束的實(shí)際能量值I_i和實(shí)際位置坐標(biāo)P_i滿足下列預(yù)設(shè)匹配條件，則該束激光束的實(shí)時(shí)能量和位置信息與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)能量和位置信息匹配，否則不匹配；

所述預(yù)設(shè)匹配條件為：

ΔI_i＝I_i-I_i—targ

ΔP_i＝P_i-P_i—targ

ΔI_iIε

ΔP_iPε

其中，I_i為第i束激光束的實(shí)際能量值，I_i—targ為第i束激光束的目標(biāo)能量值，P_i為第i束激光束的實(shí)際位置坐標(biāo)，P_i—targ為第i束激光束的目標(biāo)位置坐標(biāo)，ΔI_i為第i束激光束的實(shí)際能量值與目標(biāo)能量值之間的能量偏差值，ΔP_i為第i束激光束的實(shí)際位置坐標(biāo)與目標(biāo)位置坐標(biāo)的位置坐標(biāo)偏差值，Iε為預(yù)設(shè)能量偏差閾值，Pε為預(yù)設(shè)位置坐標(biāo)偏差閾值；

所述步驟13中，對(duì)不匹配的激光束的能量和位置信息進(jìn)行調(diào)制的步驟進(jìn)一步包括：

步驟131：根據(jù)能量偏差值和位置坐標(biāo)偏差值進(jìn)行修正，具體計(jì)算公式為：

G_Ii＝M_i*ΔI_i+I_i—targ

G_Pi＝N_i*ΔP_i+P_i—targ

步驟132：根據(jù)修正后的能量值和位置坐標(biāo)值確定更新后的像平面變換相位和像平面光場(chǎng)振幅；

步驟133：根據(jù)更新的像平面光場(chǎng)振幅和所述像平面變換相位進(jìn)行傅里葉逆變換，得到調(diào)制后的像平面光場(chǎng)振幅和調(diào)制后的相位；

其中，所述M_i為第i束激光束的能量權(quán)重系數(shù)，N_i為第i束激光束的位置坐標(biāo)權(quán)重系數(shù),I_i—targ為第i束激光束的目標(biāo)能量值,P_i—targ為第i束激光束的目標(biāo)位置坐標(biāo),G_Ii為第i束激光束修正后的能量值,G_Pi為第i束激光束修正后的位置坐標(biāo)值，i的取值范圍為[1，k]，k為激光束的總數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多光束激光參數(shù)調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟11中，系統(tǒng)初始化的步驟進(jìn)一步包括：

步驟111：將隨機(jī)初始相位疊加至入射光場(chǎng)，并進(jìn)行傅里葉變換，得到對(duì)應(yīng)的頻域所在面光場(chǎng)分布、頻域所在面光場(chǎng)振幅和頻域所在面相位；

步驟112：將預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)光場(chǎng)振幅替代所述頻域所在面光場(chǎng)振幅，并按照所述頻域所在面相位進(jìn)行傅里葉逆變換，得到更新的空域所在面光場(chǎng)分布、空域所在面光場(chǎng)振幅和空域所在面相位；

步驟113：根據(jù)所述更新的空域所在面光場(chǎng)分布、空域所在面光場(chǎng)振幅和空域所在面相位生成全息圖；

步驟114：將所述全息圖加載至激光系統(tǒng)上，所述激光系統(tǒng)根據(jù)所述全息圖生成多束激光束。