[發明專利]光束的整形方法、裝置、系統、存儲介質和電子裝置

有效

• 申請號: 202110957492.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113409228B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 阮仁秋;張鑫涵;倪蒙;夏巨江;朱超;劉曉旭;閆大鵬
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光技術股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/40;G02B27/09
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王曉婷

本發明實施例提供了一種光束的整形方法、裝置、系統、存儲介質和電子裝置，其中，該方法包括：獲取目標形狀的全息圖像，其中，全息圖像用于指示待整形光束的光波信息；對全息圖像進行波前再現處理，得到與待整形光束對應的平頂光束，其中，平頂光束的光斑形狀為目標形狀；對平頂光束的光斑尺寸進行倍率縮放，得到光斑尺寸為目標尺寸的目標光束，其中，目標光束的光束能量與待整形光束的光束能量相等。通過本發明，解決了相關技術中存在的光束整形過程中的光束能量損失較大的問題，進而達到了降低光束整形過程中的光束能量損失的效果。

技術領域

本發明實施例涉及光學領域，具體而言，涉及一種光束的整形方法、裝置、系統、存儲介質和電子裝置。

背景技術

隨著光通信技術的蓬勃發展，工業精密加工技術的精度要求越來越高，激光顯示及激光成像等技術以及走進了千家萬戶，光纖激光技術在各行各業發揮著越來越重要的作用。與此同時，激光器輸出的激光束的空間形態分布要求更高。通常情況下，激光器輸出的激光束的能量在空間形態上近似高斯分布，稱之為高斯分布。但是高斯分布的光束不能滿足于實際應用中的一些特殊要求，比如一些實際應用中要求激光器輸出的激光束能量在空間形態上呈特定的分布，光斑呈特定的尺寸和形狀，如圓形、環形、方形、線形、平頂等特定的形態分布，這就衍生了激光束整形技術。

自激光器被廣泛的應用以來，激光整形技術一直受到工程技術人員的廣泛關注，相關技術中通過光闌法和濾波器濾波法對激光束進行整形，光闌法整形的原理就是激光器發出的激光束通過準直擴束以后，利用一個或者多個具有特定孔狀的光闌進行光束截取，從而得到所需空間形態分布的激光束，濾波器濾波法整形的原理是濾波器隨激光光斑半徑的增大會濾掉所設的半徑外的激光能量分布以達到輸出激光光束整形的目的，這種方法雖然能對光束的空間形態及光斑的尺寸和形狀進行整形，但是通過這種方法整形后的光束能量大大降低。

針對相關技術中存在的光束整形過程中的光束能量損失較大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種光束的整形方法、裝置、系統、存儲介質和電子裝置，以至少解決相關技術中存在的光束整形過程中的光束能量損失較大的問題。

根據本發明的一個實施例，提供了一種光束的整形方法，包括：獲取目標形狀的全息圖像，其中，所述全息圖像用于指示待整形光束的光束信息；對所述全息圖像進行波前再現處理，得到與所述待整形光束對應的平頂光束，其中，所述平頂光束的光斑形狀為所述目標形狀；對所述平頂光束的光斑尺寸進行倍率縮放，得到光斑尺寸為目標尺寸的目標光束，其中，所述目標光束的光束能量與所述待整形光束的光束能量相等。

可選地，獲取所述目標形狀的所述全息圖像包括：獲取所述待整形光束以及輔助光束；使用所述待整形光束和所述輔助光束同時照射目標形狀的全息底片，得到所述全息圖像。

可選地，對所述全息圖像進行所述波前再現處理，得到與所述待整形光束對應的所述平頂光束包括：獲取與所述待整形光束的光束信息相同的參考光束；使用所述參考光束照射所述目標形狀的所述全息圖像，得到所述平頂光束。

可選地，對所述平頂光束的所述光斑尺寸進行所述倍率縮放，得到光斑尺寸為所述目標尺寸的所述目標光束包括：在獲得所述平頂光束后，對所述平頂光束進行無像差傳輸；對無像差傳輸后的所述平頂光束的所述光斑尺寸進行所述倍率縮放，得到所述光斑尺寸為所述目標尺寸的所述目標光束。

根據本發明的又一個實施例，還提供了一種光束的整形系統，包括：所述全息裝置用于獲取的目標形狀的全息圖像，以及對所述全息圖像進行波前再現處理，得到與待整形光束對應的平頂光束，其中，所述全息圖像用于指示所述待整形光束的光束信息，所述平頂光束的光斑形狀為所述目標形狀；所述光束成像裝置用于對所述平頂光束的光斑尺寸進行倍率縮放，得到光斑尺寸為目標尺寸的目標光束，其中，所述目標光束的光束能量與所述待整形光束的光束能量相等。