[发明专利]能动分块反射镜、激光光谱合成系统及合成方法

说明书

本发明提出了一种能动分块反射镜、激光光谱合成系统及合成方法，能动分块反射镜包括：基座、多个离轴非球面反射镜及多组驱动组件，每个离轴非球面反射镜对应接收一束子束激光，每个离轴非球面反射镜的面型均基于接收的子束激光进行适配设计，每个离轴非球面反射镜均通过一组驱动组件固定于基座。根据本发明的能动分块反射镜，采用离轴非球面反射镜的组束方法实现合成子束的高占空比排布，在实现紧凑、高效的高集成度密集组束的同时，可以通过驱动组件调节对应的离轴非球面反射镜的位置形态，实现对子束激光的平移、倾斜及其它像差进行有效的控制，从而保证光谱合成合束后输出激光的合束效率及光束质量。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种能动分块反射镜、激光光谱合成系统及合成方法。

背景技术

在高能激光技术的发展中，热损耗是限制激光功率增大的一个主要因素，随着激光功率的增大，由于热损耗导致的能量转换效率也相应的减小。光束合成技术为这个问题的解决提供了一种有效可行的方法。光束合成的目的是获得远高于单台激光器输出功率的激光，并保持良好的光束质量，从而可以克服单台激光器定标到更高功率的困难。目前，光束合成技术已成为当今强激光技术领域中有明显应用前景而又富于挑战性的课题。

其中，光谱合成技术主要利用色散光学元件的色散能力，通过色散的逆过程将多个具有不同中心波长、以不同角度入射的窄线宽激光(以下称为“子束”)以相同角度出射的方式实现共孔径合束输出，其技术原理和系统结构均比较简单，能在提升输出功率同时保持良好光束质量水平，而且该技术降低或消除了参与合成的子束激光的线宽、相位、偏振等方面的控制要求，较大程度降低了高功率激光子束研制和多路子束合成系统工程化转化的难度，逐渐成为功率合成技术的一个重要发展方向。

相关技术中，光谱合成子束系统存在空间排布体积庞大且受实际系统空间布局制约的问题，而且无法对子束激光的平移、倾斜及其它像差进行有效的控制，从而影响光谱合成合束后输出激光的合束效率及光束质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决现有光束合成系统体积大且无法对子束激光进行有效控制的问题，本发明提出了一种能动分块反射镜、激光光谱合成系统及合成方法。

根据本发明实施例的能动分块反射镜，包括：

基座；

多个离轴非球面反射镜，每个所述离轴非球面反射镜对应接收一束子束激光，每个所述离轴非球面反射镜的面型均基于接收的所述子束激光进行适配设计；

多组驱动组件，每个所述离轴非球面反射镜均通过一组所述驱动组件固定于所述基座，所述驱动组件用于调节对应的所述离轴非球面反射镜的位置形态。

根据本发明实施例的能动分块反射镜，采用离轴非球面反射镜的组束方法实现合成子束的高占空比排布，在实现紧凑、高效的高集成度密集组束的同时，可以通过驱动组件调节对应的离轴非球面反射镜的位置形态，实现对子束激光的平移、倾斜及其它像差进行有效的控制，从而保证光谱合成合束后输出激光的合束效率及光束质量。

根据本发明的一些实施例，每组所述驱动组件包括多个驱动器，多个所述驱动器的中心均匀分布于所述离轴非球面反射镜的背面的预设直径的圆上。

在本发明的一些实施例中，所述驱动器为采用压电陶瓷材料制备的压电堆驱动器。

根据本发明的一些实施例，所述驱动器组件与对应的所述离轴非球面反射镜粘接连接。

在本发明的一些实施例中，多个离轴非球面反射镜呈直线型排布，相邻的两个所述离轴非球面反射镜的间距范围为1.4mm至1.6mm。

根据本发明实施例的激光光谱合成系统，包括：

能动分块反射镜，所述能动分块反射镜为根据上述所述的能动分块反射镜，用于接收多束所述子束激光并进行反射，生成对应的多束反射激光；