[发明专利]自适应激光束整形

权利要求书

1.一种用于通过空间光调制器(SLM)对至少部分相干的初级光束进行自适应分束的方法，该方法包括：

通过准直激光束提供部分相干的初级光束，该准直激光束来自包括纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光的列表中的一个，

通过用所述空间光调制器对所述初级光束进行相位调制，产生与相干的初级光束的轮廓无关的期望的远场分布，相干的初级光束被引导以在所述空间光调制器的显示元件上反射，从而避免了任何移动元件对相干的初级光束进行整形，

在初级光束通过所述空间光调制器之后，从该初级光束提取监测光束和主光束，

将所述监测光束中由所述空间光调制器产生的远场分布引导到相机的传感器表面上，并使用该相机测量所述监测光束，

其中，在第一选项中，所述方法包括：

引导初级光束通过第一聚焦元件(L1)，该第一聚焦元件被配置为：

在第一聚焦元件的聚焦平面上生成所述主光束中的远场分布，作为实输出分布，以及

通过第一聚焦元件(L1)将所述监测光束中的远场分布投射到所述传感器表面上，

并且在第二选项中，所述方法包括：

引导所述监测光束通过第二聚焦元件(L2)，该第二聚焦元件被配置为仅将远场分布投射到所述传感器表面上，

并且对于所述第一选项或所述第二选项，

通过使用可变强度调节器根据期望的远场分布、与所述主光束的平均功率无关地控制入射监测光束的强度，来匹配相机的动态范围，

配置闭环以使得能够进行所述空间光调制器的显示元件的相位计算，其中，将来自相机的输出信号输入到所述闭环中，以进行控制器执行的相位计算算法的多次迭代，

其中，

在第一选项中，使用所述第一聚焦元件，而不包括所述第二聚焦元件，而

在第二选项中，使用所述第二聚焦元件，而不包括所述第一聚焦元件。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

用所述主光束对固体表面进行结构化，以及

通过设置所述空间光调制器以获得初级光束的确定的轮廓来控制所述结构化。

3.根据权利要求2所述的方法，该方法使用所述第一选项，还包括：

对于对固体表面进行结构化的步骤，调节所述第一聚焦元件的聚焦平面，使得该聚焦平面对应于固体表面。

4.根据权利要求2所述的方法，该方法使用所述第一选项，还包括：

将所述第一聚焦元件的聚焦平面调节到中间平面，和通过投射光学装置以缩小的比例将所述中间平面成像到固体表面上。

5.根据权利要求2所述的方法，该方法使用所述第二选项，其中，

进行结构化的步骤包括应用所述远场分布，以通过借助于聚焦光学装置将所述远场分布投射到固体表面上而在固体表面上获得结构。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，

提取的步骤涉及分束元件，

该方法还包括：

将所述分束元件、所述第一聚焦元件和所述第二聚焦元件、所述空间光调制器、所述可变强度调节器和所述相机整合到单个紧凑型外壳中，其中，该单个紧凑型外壳被配置成将被放置在初级相干光束中的独有部件，

通过控制器装置在所述第一选项和所述第二选项之间切换，以及

通过所述控制器装置调节所述可变强度调节器。

7.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，该方法使用所述第二选项，还包括：

通过所述空间光调制器将初级光束分成多个部分主光束，

通过相位控制单独调节所述多个部分主光束的数量、在所述多个部分主光束离开所述空间光调制器的显示元件之后所述多个部分主光束中的每一个之间的分离角度、以及所述多个部分主光束中的每一个彼此之间的强度，其中，所述多个部分主光束彼此之间的强度由控制器控制，所述控制器还被配置为控制所述多个部分主光束中的每一个的单独生成、所述空间光调制器和初级光束，以及

用所述多个部分主光束对固体表面进行结构化。