[发明专利]一种用于观察光斑方位变换的装置和光束整形方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及光电子与激光技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于观察光斑方位变换的装置和光束整形方法。

背景技术

大型复杂激光器中往往有众多的诸如转子、波片、全反镜等光学元件，这些元件会使光斑发生翻转、旋转。为方便描述，本发明将光斑的翻转、旋转称为光斑的方位变换。目前，还没有辅助观察这种光斑的方位变换的装置，一般只能直接观察输出光斑和初始光斑，然后推测输出光斑相对于初始光斑的方位变换关系。然而，光斑的形状往往是对称的，对于此类光斑，很难通过直接观察得出其方位变换关系。图1示出了初始光斑和输出光斑的一个实例，其中左侧图为进入激光器的初始光斑，右侧图为CCD在激光器出口采集到的输出光斑，显然，这个例子中，通过直接观察，很难看出光斑发生了怎样的方位变换。

所以，当前迫切需要一种能够使观察光斑方位变换更加简单的辅助装置以及相应的观察光斑方位变换的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够使观察光斑方位变换更加方便的辅助装置。

本发明的目的之二是提供一种基于用于观察光斑方位变换的装置的光束整形方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于观察光斑方位变换的装置，包括透光体，所述透光体中具有多个遮光孔，并且所述多个遮光孔组成不对称的图案。

其中，所述透光体中具有四个遮光孔，其中三个遮光孔分别处于另一遮光孔的不同方向的位置，且所述的三个遮光孔与另一遮光孔的距离各不相同。

其中，所述四个遮光孔中，第二遮光孔处于第一遮光孔的右侧位置，第三遮光孔处于第一遮光孔的下侧位置，第四遮光孔处于第一遮光孔的对角位置。

其中，所述第二遮光孔与第一遮光孔的距离显著区别于第三遮光孔与第一遮光孔的距离。

其中，所述透光体的透光区与遮光圆孔的边缘处具有过渡带，该过渡带中光的透过率逐渐由全透变为不透。

其中，透光区与遮光圆孔的边缘处具有过渡带的所述透光体由写入灰度图像的液晶空间光调制器实现。

其中，所述用于观察光斑方位变换的装置还包括沿着光路依次设置的起偏器、左旋45°转子、右旋45°转子和检偏器，所述液晶空间光调制器设置在左旋45°转子和右旋45°转子之间，所述起偏器和检偏器呈正交放置。

其中，所述用于观察光斑方位变换的装置还包括沿着光路依次设置的起偏器、两个二分之一玻片和检偏器，所述液晶空间光调制器设置在两个所述二分之一玻片之间，所述起偏器和检偏器呈正交放置。

其中，所述起偏器为偏振分光棱镜或偏振片。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种基于用于观察光斑方位变换的装置的光束整形方法，包括下列步骤：

1）利用所述的用于观察光斑方位变换的装置，获得输出光斑相对于初始光斑的方位变换关系；

2）调整初始光斑各区域的强度分布，使得输出光斑对应的区域的光强发生相应的改变，从而实现光束的空间整形。

与现有技术相比，本发明具有下列技术效果：

1、本发明能够方便、快速、准确地得出复杂激光器（或激光系统）的输出光斑相对于初始光斑的方位变换关系。

2、本发明能够实现光束空间整形，且整形效果好、速度快、操作方式简便。

附图说明

图1示出了初始光斑和输出光斑的一个实例；

图2示出了本发明一个实施例的用于观察光斑方位变换的装置的平面示意图；

图3（a）至（h）示出了使初始光斑通过图2的光阑后所得输出光斑的各种情形的示意图；

图4示出了输出光斑在一个维度上变长的情况的示意图；

图5示出了本发明一个实施例中遮光孔边缘处具有过渡带的示意图；

图6示出了本发明中一个遮光圆孔的边缘处具有过渡带的用于观察光斑方位变换的装置的实现方案的光路示意图；

图7示出了本发明一个优选实施例中的遮光孔所组成的不对称的图案。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步地描述。