[發明專利]能動分塊反射鏡、激光光譜合成系統及合成方法

有效

• 申請號: 202011045947.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112162379B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 王鋼;王超;王文濤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B27/10;H01S3/105
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 華楓

本發明提出了一種能動分塊反射鏡、激光光譜合成系統及合成方法，能動分塊反射鏡包括：基座、多個離軸非球面反射鏡及多組驅動組件，每個離軸非球面反射鏡對應接收一束子束激光，每個離軸非球面反射鏡的面型均基于接收的子束激光進行適配設計，每個離軸非球面反射鏡均通過一組驅動組件固定于基座。根據本發明的能動分塊反射鏡，采用離軸非球面反射鏡的組束方法實現合成子束的高占空比排布，在實現緊湊、高效的高集成度密集組束的同時，可以通過驅動組件調節對應的離軸非球面反射鏡的位置形態，實現對子束激光的平移、傾斜及其它像差進行有效的控制，從而保證光譜合成合束后輸出激光的合束效率及光束質量。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種能動分塊反射鏡、激光光譜合成系統及合成方法。

背景技術

在高能激光技術的發展中，熱損耗是限制激光功率增大的一個主要因素，隨著激光功率的增大，由于熱損耗導致的能量轉換效率也相應的減小。光束合成技術為這個問題的解決提供了一種有效可行的方法。光束合成的目的是獲得遠高于單臺激光器輸出功率的激光，并保持良好的光束質量，從而可以克服單臺激光器定標到更高功率的困難。目前，光束合成技術已成為當今強激光技術領域中有明顯應用前景而又富于挑戰性的課題。

其中，光譜合成技術主要利用色散光學元件的色散能力，通過色散的逆過程將多個具有不同中心波長、以不同角度入射的窄線寬激光(以下稱為“子束”)以相同角度出射的方式實現共孔徑合束輸出，其技術原理和系統結構均比較簡單，能在提升輸出功率同時保持良好光束質量水平，而且該技術降低或消除了參與合成的子束激光的線寬、相位、偏振等方面的控制要求，較大程度降低了高功率激光子束研制和多路子束合成系統工程化轉化的難度，逐漸成為功率合成技術的一個重要發展方向。

相關技術中，光譜合成子束系統存在空間排布體積龐大且受實際系統空間布局制約的問題，而且無法對子束激光的平移、傾斜及其它像差進行有效的控制，從而影響光譜合成合束后輸出激光的合束效率及光束質量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是解決現有光束合成系統體積大且無法對子束激光進行有效控制的問題，本發明提出了一種能動分塊反射鏡、激光光譜合成系統及合成方法。

根據本發明實施例的能動分塊反射鏡，包括：

基座；

多個離軸非球面反射鏡，每個所述離軸非球面反射鏡對應接收一束子束激光，每個所述離軸非球面反射鏡的面型均基于接收的所述子束激光進行適配設計；

多組驅動組件，每個所述離軸非球面反射鏡均通過一組所述驅動組件固定于所述基座，所述驅動組件用于調節對應的所述離軸非球面反射鏡的位置形態。

根據本發明實施例的能動分塊反射鏡，采用離軸非球面反射鏡的組束方法實現合成子束的高占空比排布，在實現緊湊、高效的高集成度密集組束的同時，可以通過驅動組件調節對應的離軸非球面反射鏡的位置形態，實現對子束激光的平移、傾斜及其它像差進行有效的控制，從而保證光譜合成合束后輸出激光的合束效率及光束質量。

根據本發明的一些實施例，每組所述驅動組件包括多個驅動器，多個所述驅動器的中心均勻分布于所述離軸非球面反射鏡的背面的預設直徑的圓上。

在本發明的一些實施例中，所述驅動器為采用壓電陶瓷材料制備的壓電堆驅動器。

根據本發明的一些實施例，所述驅動器組件與對應的所述離軸非球面反射鏡粘接連接。

在本發明的一些實施例中，多個離軸非球面反射鏡呈直線型排布，相鄰的兩個所述離軸非球面反射鏡的間距范圍為1.4mm至1.6mm。

根據本發明實施例的激光光譜合成系統，包括：

能動分塊反射鏡，所述能動分塊反射鏡為根據上述所述的能動分塊反射鏡，用于接收多束所述子束激光并進行反射，生成對應的多束反射激光；