[发明专利]一种优化准分子激光微透镜阵列均束装置的方法

权利要求书

1.一种优化准分子激光微透镜阵列均束装置的方法，其特征在于：具体步骤如下： 

步骤一，通过激光光束分析仪拍摄得到入射光学系统的准分子激光光斑能量分布图像，将像素所携带的光能量强度信息量化，并根据微透镜单元所形成的光通道划分成网格区域； 

步骤二，分别选择围绕光轴对称、光能量互补的一对区域计算其像素所表示的光能量通过其光通道在均束平面上的落点位置； 

步骤三，根据步骤二追踪到的关于光轴对称的两个光通道内各像素所表示的光能量在均束平面上的落点位置，分析能量叠加后的分布状态； 

步骤四，根据步骤三所计算出的关于光轴对称的两个光通道光能量在光束均匀化平面上能量叠加后的分布状态，分析光能量的均匀度，通过迭代降低所划分好的能量接收单元的能量均方根偏差，优化光通道中微透镜单元的曲率； 

步骤五，重复步骤二到步骤四，依次优化所有关于光轴对称的一对光通道内微透镜的曲率，完成对整个光学系统均束效果的优化。 

2.如权利要求1所述的一种优化准分子激光微透镜阵列均束装置的方法，其特征在于：所述步骤一中将像素所携带的光能量强度信息量化的方法：若所使用激光光束分析仪拍摄得到入射光学系统的准分子激光光斑能量分布图像为灰度图像，则根据各像素的灰度按照由黑到白的256级灰度色域，由弱到强匹配光强度数值；若所拍摄的能量分布图像为伪彩色图像，则按照伪彩色图像中色彩随光强度的变化规律，判断各像素的色彩以匹配光强度数值。 

3.如权利要求1所述的一种优化准分子激光微透镜阵列均束装置的方法，其特征在于：所述步骤二中追踪能量落点位置的方法，具体步骤如下： 

步骤1、选择右手坐标系，主坐标系x轴方向与光学系统光轴重合，以第i行第j列光通道为分析对象：以能量分布平面中心O₀(0,0,0)为原点建立坐标系O₀-x₀y₀z₀；选择在第i行第j列光通道所对应的能量分布区域，以其中心点O_0(ij)(x_0(ij),y_0(ij),z_0(ij))为原点建立子坐标系O_0(ij)-x_0(ij)y_0(ij)z_0(ij)，其余各折射面分别以其顶点或中心点为原点确定各自的坐标系； 

步骤2、在子坐标系O_0(ij)-x_0(ij)y_0(ij)z_0(ij)中，确定所追踪像素的位置坐标，该像素的位置即为光能量传播起始的位置，光能量的传播方向沿x_0(ij)轴正方向； 

步骤3、根据空间光能量通过光学系统时的传播路径规律，依次确定光能量在各个折射曲面上的落点位置，由坐标系O_0(ij)-x_0(ij)y_0(ij)z_0(ij)追踪能量传播路径至坐标系O_4(ij)-x_4(ij)y_4(ij)z_4(ij)； 

步骤4、将所得到的O_4(ij)-x_4(ij)y_4(ij)z_4(ij)位置坐标通过坐标系的平移关系变换至O₄-x₄y₄z₄，再从坐标系O₄-x₄y₄z₄追踪光能量路径至均束平面所在坐标系O_H-x_Hy_Hz_H，在坐标系O_H-x_Hy_Hz_H中所得到的位置坐标即为该像素所表示的能量经过光学统后在光束均匀化平面上的落点位置； 

步骤5、重复上述过程依次分析该光通道能量分布区域中的每一个像素，得到其表示的能量在光束均匀化平面上的落点位置。