提高激光光束聚焦能力的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及激光光束控制技術領域，具體涉及一種提高激光光束聚焦能力的方法及裝置。該方法包括步驟：S1.提取激光光束的近場光強分布信息；S2.根據所述近場光強分布信息計算目標遠場光強分布信息；S3.根據所述目標遠場光強分布信息設定評價函數；S4.提取遠場光強分布信息；S5.結合所述評價函數以及遠場光強分布信息，閉環控制遠場光強分布，提高激光光束聚焦能力。由于本發明專利技術采用了更加貼近實際聚焦極限的評價函數，因此本發明專利技術對于激光光束聚焦能力的優化過程更加容易控制，且不易落入求解局部最優解，從而能夠獲得更好的聚焦特性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及激光光束控制
，具體涉及一種提高激光光束聚焦能力的方法及裝置。
技術介紹
激光自1960年問世至今，得到了空前的發展，由于其亮度高、單色性好、準直和聚焦性能好，已在科學研究、軍事國防、工業加工、天文觀測和信息傳播等領域得到了廣泛的應用。在實際應用當中，由于激光的聚焦性能好，可以很容易得到微米級甚至納米級的聚焦光斑，因此聚焦后的激光光束被廣泛的應用于激光切割、激光焊接、激光打孔、激光打標以及激光醫療等操作中；此外，超高功率的激光光束經過聚焦后還被用在慣性約束核聚變中。從波動光學的角度，任何光束都可以描述為光場，以復振幅的形式給出，主要包含光強項和相位項:

【技術保護點】
一種提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，包括步驟：S1.提取激光光束的近場光強分布信息；S2.根據所述近場光強分布信息計算目標遠場光強分布信息；S3.根據所述目標遠場光強分布信息設定判斷遠場光強分布是否完成優化的評價函數；S4.提取遠場光強分布信息；S5.結合所述評價函數以及遠場光強分布信息，閉環控制遠場光強分布，提高激光光束聚焦能力。

【技術特征摘要】
1.一種提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，包括步驟:取激光光束的近場光強分布信息；據所述近場光強分布信息計算目標遠場光強分布信息；據所述目標遠場光強分布信息設定判斷遠場光強分布是否完成優化的評價函數；取遠場光強分布信息；合所述評價函數以及遠場光強分布信息，閉環控制遠場光強分布，提高激光光束聚焦能力。2.根據權利要求1所述的提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，所述步驟S2中通過振幅優化算法計算目標遠場光強分布信息。3.根據權利要求2所述的提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，所述振幅優化算法為迭代傅里葉算法。4.根據權利要求2所述的提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，所述振幅優化算法為梯度下降算法、隨機并行梯度下降算法、模擬退火算法或者遺傳算法。5.根據權利要求1至4任意一項所述的提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，所述步驟S5包括: 結合所述評價函數以及遠場光強分布信息，通過相位控制算法閉環控制波前控制器調節遠場光強分布，提高激光光束聚焦能力。6.根據權利要求5所述的提高激光光束聚焦能力的方法，其特征在于，所述相位控制算法為梯度下降算法、隨機并行梯度下降算法、模擬退火算法或者遺傳算法。7.一種實現權利要求1所述方法的提高激...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鞏馬理，邱運濤，柳強，黃磊，閆平，張海濤，劉歡，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：