一種激光波前畸變校正系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器技術領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種激光波前畸變校正系統(tǒng)?！尽颈尘凹夹g】】
[0002]固體激光自誕生以來就因其良好的單色性、相干性、方向性在工業(yè)、科研等領域取了廣泛的應用。然而傳統(tǒng)固體激光器的增益介質(zhì)在栗浦和冷卻系統(tǒng)的作用下，產(chǎn)生徑向溫度梯度和端面膨脹，激光棒呈現(xiàn)出熱透鏡、應力雙折射等效應，這些效應嚴重限制了激光器輸出功率和光束質(zhì)量，制約了激光相干合成、激光雷達等領域的進步。為了消除這些原因?qū)す廨敵龅挠绊?，人們利用受激布里淵散射(SBS)效應及變形反射鏡等方法校正光束的波前畸變。但是SBS技術只適用于脈沖激光，尚需解決受激布里淵散射波前反演、時間波形保真以及SBS介質(zhì)光路擊穿等問題，變形反射鏡同樣面臨著鏡面膜層損傷閾值低及驅(qū)動器行程小等問題。
[0003]因此，當前迫切需要提供一種對校正光要求低、對激光器系統(tǒng)影響小、操作性強、工藝簡單的激光波前畸變校正系統(tǒng)。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有激光器波前畸變校正系統(tǒng)對校正光要求高、校正過程影響激光器、準確度低的技術缺陷，提供一種激光波前畸變補償系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案:
[0006]一種激光波前畸變校正系統(tǒng)，包括:
[0007]固體激光器，用于產(chǎn)生激光光束，所述固體激光器包括工作物質(zhì)單元，所述工作物質(zhì)單元存在可被熱輻射微擾源作用的工作物質(zhì)面形；
[0008]熱輻射微擾源，用于對所述固體激光器的激光光束進行畸變校正；
[0009]波前檢測模塊，用于檢測所述固體激光器產(chǎn)生的激光光束的近場能量分布信息及遠場信息；
[0010]控制模塊，用于根據(jù)所述波前檢測模塊檢測得到的近場能量分布信息及遠場信息，控制所述熱輻射微擾源；
[0011]所述固體激光器產(chǎn)生激光光束，所述波前檢測模塊對所述激光光束進行檢測，得到激光光束的近場能量分布信息及遠場信息，所述控制模塊對所述激光光束的近場能量分布信息及遠場信息進行分析，并根據(jù)分析結果控制所述熱輻射微擾源發(fā)射熱輻射微擾信號給所述固體激光器，所述固體激光器根據(jù)所述熱輻射微擾信號調(diào)整所述激光光束。
[0012]在一些實施例中，所述固體激光器還包括栗浦源單元、栗浦光整形單元及冷卻水層，所述栗浦光整形單元位于栗浦光及所述工作物質(zhì)單元之間；
[0013]所述冷卻水層由激光晶體面及晶體安裝機械件間形成的縫隙構成；
[0014]所述栗浦光整形單元由光學元件構成。
[0015]在一些實施例中，所述固體激光器還包括冷卻水入口和冷卻水出口，所述冷卻水Λ口和冷卻水出口分別固定連接于晶體安裝機械件上。
[0016]在一些實施例中，所述熱輻射微擾源設置于所述工作物質(zhì)面形一側；
[0017]所述熱輻射微擾源包括安裝基板及多個微擾單元，所述多個微擾單元排列方式為插空法，行與行之間的所述微擾單元按照空隙依次排列。
[0018]在一些實施例中，所述波前檢測模塊包括第一分光鏡、第二分光鏡、聚焦單元、第一二維成像器件以及第二二維成像器件；所述激光光束經(jīng)所述第一分光鏡分束，形成第一透射光及第一反射光，第一透射光被所述第二分光鏡分束，形成第二透射光及第二反射光，所述第二反射光進入所述第一二維成像器件，實時檢測激光光束的近場能量分布信息；所述第二透射光經(jīng)過所述聚焦單元聚焦后進入所述第二二維成像器件，得到激光光束的遠場?目息O
[0019]在一些實施例中，所述第一分光鏡及所述第二分光鏡的前表面均鍍有高反膜、后表面均鍍有增透膜。
[0020]在一些實施例中，所述第一二維成像器件及所述第二二維成像器件是CXD相機或CMOS相機。
[0021]在一些實施例中，所述聚焦單元由至少一個透鏡構成。
[0022]在一些實施例中，所述控制模塊通過高速算法對所述近場能量分布信息及遠場信息分析計算，根據(jù)計算結果控制所述熱輻射微擾源的亮度，所述高速算法為遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法或隨機并行梯度下降算法中的一種。
[0023]采用上述技術方案，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的激光器波前畸變校正系統(tǒng)利用分光鏡將激光光束的一部分引入波前檢測模塊，經(jīng)過分光鏡的反射光為激光輸出，透射光引入波前檢測模塊，檢測用激光光束再次被分光鏡分束，一部分用于實時監(jiān)測輸出光斑的近場能量分布信息，另一部分通過聚焦系統(tǒng)監(jiān)測光束的遠場信息，并通過對激光工作物質(zhì)施加微擾實現(xiàn)波前畸變校正，對校正光束的輸出特性無要求，且微擾源排列方式更改及強度控制靈活度高，可操作性強，達到了校正光要求低、對激光器系統(tǒng)影響小、準確度高的有益效果。
【【附圖說明】】
[0024]圖1示出了本發(fā)明提供的激光波前畸變校正系統(tǒng)的結構示意圖；
[0025]圖2示出了本發(fā)明提供的激光前畸變校正系統(tǒng)一個具體實施例的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]在申請文件中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0028]本發(fā)明的思路為:通過波前檢測固體激光器所發(fā)出的激光的光束信息，對激光光束的光束信息進行分析，以獲取激光光束的偏差數(shù)據(jù)，并通過熱輻射微擾源對固體激光器的工作物質(zhì)進行輻射來引起工作物質(zhì)的形變，工作物質(zhì)的形變引起激光光束的改變，從而實現(xiàn)控制固體激光器的激光的畸變校正。
[0029]請參閱圖1，示出了本發(fā)明激光波前畸變校正系統(tǒng)的結構示意圖，包括固體激光器100、熱輻射微擾源200、波前檢測模塊300及控制模塊400。
[0030]具體地，固體激光器100產(chǎn)生激光光束，波前檢測模塊300對激光光束進行檢測，獲取激光光束的近場能量分布信息及遠場信息?？刂颇K400對所檢測到的激光光束近場能量分布信息及遠場信息進行分析，并通過高速算法計算得到激光光束的偏差數(shù)據(jù)，控制模塊400根據(jù)偏差數(shù)據(jù)控制熱輻射微擾源200工作，熱輻射微擾源200發(fā)射相應的熱輻射微擾信號到固體激光器100，固體激光器100在熱輻射微擾信號的影響下改變激光光束，使得波前畸變得到校正，并通過波前檢測模塊300檢測改變后的激光光束的近場能量分布信息和遠場信息來確認波前畸變是否得到校正。
[0031]請參閱圖2，示出了本發(fā)明激光前畸變校正系統(tǒng)一個具體實施例的結構示意圖。其中，固體激光器100包括工作物質(zhì)單元110、第一冷卻水層120、第二冷卻水層121以及其它單元130。其他單元130包括栗浦源單元、栗浦光整形單元等。工作物質(zhì)單元110存在可被熱輻射微擾源作用的工作物質(zhì)面形。栗浦源單元發(fā)射的栗浦光在栗浦光整形單元的作用下對工作物質(zhì)單元110的工作物質(zhì)進行激勵，產(chǎn)生激光。
[0032]優(yōu)選的，工作物質(zhì)單元110中工作物質(zhì)的截面呈矩形，且為大