[实用新型]基于一体化校正器的阵列光束波前校正系统

说明书

本实用新型公开了基于一体化校正器的阵列光束波前校正系统，包括一体化变形镜、一体化传感器、第一分光镜、第二分光镜、缩束望远镜、计算机和高压放大器，一体化变形镜各凹槽的空间排布与阵列光束各子光束的空间排布一一对应，阵列光束经一体化变形镜反射至一体化传感器，一体化传感器将阵列光束波前畸变信息反馈给计算机，计算机根据波前畸变信息控制高压放大器各通道电压，输出给一体化变形镜各凹槽内的驱动器，实现阵列波束各子光束波前的独立校正。该系统将传统阵列光束自适应光学系统中对应各子光束的多套独立波前校正装置进行一体化集成，结构简单，易于装配控制，大大提高了系统工作效率，本实用新型可广泛应用于非相干或相干阵列光束领域。

技术领域

本实用新型涉及自适应光学领域，尤其是一种结构紧凑的用于阵列光束的自适应光学系统。

背景技术

将多路较低功率的激光合成为一束输出，是提升激光发射系统远场能量集中度的有效途径。而实际的光束合成过程，会不可避免地引入像差，影响光束质量。以光纤激光器匹配准直器输出为例，当在轴向方向装配存在误差时，光束焦点会产生轴向偏移，出现离焦像差，焦点位置不能准确定位于目标处；当在垂轴方向装配存在误差时，将产生像散、彗差等像差，使光束的远场光斑弥散，其能量集中度受到影响。因此，对阵列光束的像差校正是合成阵列光束系统提高光束质量的关键。

自适应光学系统利用波前校正器和传感器配合实现光束像差校正，是提高光束质量有效途径。对于阵列光束的波前校正，有两点基本要求。第一，阵列光束是多单子光束的阵列集合，相对于单光束而言，其光束口径比较大，对应的波前校正器和传感器也需要做成大口径。通常的波前校正器，比如微机电变形镜、空间光调制器、双压电片变形镜等，其口径大小受到制作工艺限制，不能满足大口径的需要。第二，多光束中各子光束是相互独立的，为了快速实现正确的波前校正，各子光束需要被独立校正。而传统的波前校正器，其电极和基底都分布均匀，连续镜面各区域的形变存在交连，难以实现各区域的独立形变。所以，这种情况下，针对阵列光束的波前校正，通常的做法是为各子光束配置独立的自适应光学装置。如此，传统的阵列光束波前校正系统变得非常庞大复杂，每一束子光束都独立配置一套波前校正器和波前传感器，光路复杂，系统的调整、组装和维修非常耗时，控制程序也相当繁琐。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种基于一体化校正器的阵列光束波前校正系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于一体化校正器的阵列光束波前校正系统，包括一体化变形镜、一体化传感器、第一分光镜、第二分光镜、缩束望远镜及控制单元；

所述第一分光镜，用于将阵列光束反射至所述一体化变形镜，使所述阵列光束正入射至所述一体化变形镜；

所述一体化变形镜包括基底、所述基底上的反射层、所述基底背面的凹槽、所述凹槽内的驱动器及电连接组件，所述一体化变形镜用于对入射在所述反射层的阵列光束各子光束独立进行波前校正；

所述第二分光镜，用于将校正后的所述阵列光束分成至少两束，包括第一光束和第二光束，所述第一光束经所述缩束望远镜缩束，入射至所述一体化传感器；

所述一体化传感器，用于探测校正后的阵列光束的各子光束的光斑形态，获取各子光束的波前畸变信息；

所述控制单元与所述一体化传感器，所述控制单元与所述一体化变形镜均为电性连接，所述控制单元用于接收所述一体化传感器探测到的波前畸变信息，并用于控制所述一体化变形镜凹槽内的所述驱动器的电压。

进一步地，该系统还包括质量评估单元，所述质量评估单元设置于所述第二光束的光路上，用于获取校正后的非相干阵列光束的到靶光斑图像。

更进一步地，所述质量评估单元包括透镜和CCD相机，所述第二光束经透镜会聚至CCD 相机靶面上。