低到RMS = 0.75 λ。说明透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统能实时补偿条形激光束产生元件1-01发出激光束的低阶像差。
[0046]本发明提出的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统与现有条形象散光束整形与准直装置相比，本发明采用将条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件与象散调整运动元件相连接构成条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件，并且控制条形象散光束相互垂直两个方向透镜数不少于三镜组设计，同时精确控制条形象散光束的光斑大小及低阶像差补偿。
[0047]进一步地，应用本发明透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统能补偿较大幅度的低阶像差，有效弥补现有变形镜自适应光学系统中变形镜有限校正行程对光束质量进一步提高的限制以及现有条形象散光束整形与准直装置不能实时对条形象散光束进行整形和低阶像差校正的不足，并且与变形镜自适应光学校正高阶像差的优势互补，提高激光器出光光束质量和稳定性。
[0048]本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0049]本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
[0050]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0051]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0052]此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
[0053]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，包括:条形激光束产生元件、条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件、分光镜、光束质量探测元件、系统控制元件； 其中，所述条形激光束产生元件，用于发出条形光束，条形光束依次通过所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件； 所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件，用于对入射条形光束相互垂直的两个方向进行实时整形和低阶像差补偿，将输出光束整形为预定大小，准直的方形激光束； 所述分光镜，用于对整形后的光束进行分束，反射部分作为主激光输出，透射部分作为采样信号激光入射到所述光束质量探测元件； 所述光束质量探测元件，用于对所述透射采样信号激光进行探测，测量透射激光束的光束质量； 所述系统控制元件，用于通过数据采集卡和数据线与所述光束质量探测元件相连接，实时接收测量得到的光束质量数据。
2.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述系统控制元件，还用于利用随机优化算法对光束质量进行计算，得到控制所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件的驱动信号。
3.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件，还用于通过数据线与所述系统控制元件的输出端相连接，接收驱动信号，调节所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件间的相对位置，完成对条形象散光束的实时整形与低阶像差补偿。
4.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件包括:条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件以及象散调整运动元件。
5.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件为透镜，所述条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件用于控制条形象散光束相互垂直方向的个数均不少于三个。
6.如权利要求4或5所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件所使用的材料为入射激光高透过率低吸收率的透明材料，其中，所述条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件的两个光学面均镀有针对入射激光的高透过率膜。
7.如权利要求4所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述象散调整运动元件为多子同轴直线电机或步进电机。
8.如权利要求4-7任一项所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束整形与低阶像差补偿光学元件和所述象散调整运动元件的连接方式为直接光胶或通过镜架连接，连接处选择与镜片热膨胀系数相同的材料。
9.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件中的透镜沿系统光轴方向平移和/或沿系统光轴方向旋转，其中，所述条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件中的透镜沿系统光轴方向平移和/或沿系统光轴方向旋转均为实时自动控制调整方式。
10.如权利要求1所述的一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，其特征在于，所述光束质量探测元件为远场光斑能量探测仪或Shack-Hartmann波前探测仪或剪切波前干涉仪。
【专利摘要】本发明涉及一种透镜组条形象散光束实时整形与低阶像差补偿系统，包括：条形激光束产生元件，条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件，分光镜，光束质量探测元件及系统控制元件；本发明通过条形激光束产生元件发出条形光束并依次经过条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件进行整形和低阶像差补偿，分光镜分束，光束质量探测元件测量输出光束质量；系统控制元件根据实时测量的光束质量，控制条形象散光束实时整形与低阶像差补偿元件间的相对位置，完成对条形象散光束的实时整形与低阶像差补偿，有效弥补现有变形镜自适应光学系统有限校正行程对光束质量进一步提高的限制以及现有条形象散光束整形与准直装置不能实时进行光束整形和低阶像差补偿的不足。
【IPC分类】G02B27-09, G02B27-64
【公开号】CN104678556
【申请号】CN201510065314
【发明人】彭钦军, 薛正伟, 徐一汀, 郭亚丁, 许家林, 徐健, 王保山, 申玉, 陈中正, 李帅
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月6日