消激光系统10内由光路差异另外引入的像差的方式来改变初级激光束的波前，可以空间调制次级激光束，使得光学元件14的经历更大的光路差异的初级激光束的部分通过其传播的那些部分经受更大强度的次级激光束，进而用于当利用激光束冷却光学元件时引起光学元件的相应部分热收缩，从而降低由初级激光束的相应部分经历的通过光学元件的光路的长度。例如，参见将空间调制的次级激光束的不同部分定义为具有或高强度或低强度的图3的网格52。如所示出的，空间调制的次级激光束的具有高强度的部分(诸如左上部分52a)位置上与经历了更大的光路差异的初级激光束的部分(诸如网格50的左上部分50a)对应。
[0031]继续上述实施例，也可以空间调制次级激光束，使得光学元件14的经历更小的光路差异的初级激光束的部分通过其传播的那些部分经受更小强度的次级激光束，进而用于引起光学元件的相应部分热收缩，从而将由初级激光束的相应部分经历的通过光学元件的光路的长度减小，基本比由次级激光束的更大强度的部分产生的光路的长度的减少小的量。例如，参见示出空间调制的次级激光束的相应部分具有低强度的图3的网格52的左下部分52b。如所示出的，空间调制的次级激光束的具有低强度的部分(诸如左下部分52b)位置上与经历了更小的光路差异的初级激光束的部分(诸如网格50的左下部分50b)对应。因此，空间调制的次级激光束以或部分或全部抵消在激光系统10内由初级激光束另外经历的光路差异的方式有效地改变通过相应光学元件不同部分的光路。然后，如图2的框40所示可输出得到的初级激光束。
[0032]空间调制的次级激光束在上述实施例中被描述为引起光学元件14的相应部分热收缩。替换地，诸如由于利用不同的波长，空间调制的次级激光束可以被配置为引起光学元件的相应部分热膨胀。在此替换实施方式中，可以控制光学元件的相应部分的热膨胀从而抵消激光系统10内由初级激光束另外经历的光路差异。
[0033]通过举例的方式，像散(astigmatism)是由m = -1并且η = 2的Zernike多项式定义的光学运算。由于像散，初级激光束的波前在缺少次级激光源16的情况下可具有薯片分布(potato chip profile)。通过修改薯片分布(potato chip profile)的倒转中的光路差异而抵消象散的方式可控地引入光学元件14的热收缩，得到的初级激光束具有改善的波束质量同时具有更平坦的波前。
[0034]可以在以预定、固定的方式空间调制次级激光束的静态模式下操作激光系统10。在这个实施方式中，可以通过具有固定设计的校正器板实施空间光调制器18。替换地，可以时间相关的方式操作激光系统，其中以随着时间而改变的预定方式空间调制次级激光束。例如，以时间相关的方式空间调制次级激光束，空间调制以遵循激光系统的启动的预定方式改变直至激光系统到达稳定的状态操作，这时可以固定次级激光束的空间调制。
[0035]更进一步地，可以自适应的方式操作激光系统10。在这个示例性实施方式中，激光系统可以包括波前传感器20，被配置为测量初级激光束的波前。这个示例性实施方式的激光系统也包括控制器22 (诸如计算机、处理器等)，其响应于波前传感器并且更具体地响应于通过波前传感器测量的初级激光束的波前。控制器被配置为基于如通过波前传感器测量的初级激光束的波前来控制通过空间光调制器18提供的次级激光束的空间调制。因此，控制器被配置为从通过波前传感器测量的初级激光束的波前来确定波前的比波前的其他部分经历更大的光路差异的那些部分。此实施方式的控制器然后相应地控制空间光调制器来调制次级激光束，从而产生具有被配置为抵消在初级激光束的波前中的光路差异的空间强度模式的空间调制的次级激光束。如图1所示，控制器也可以与次级激光源16通信，从而诸如通过控制次级激光束的波长和/或功率、通过控制次级激光束是否是持续的波或被脉冲调制等来控制次级激光源的操作。
[0036]在示例性实施方式中，波前传感器20被配置为随着时间的推移(诸如以预定频率)重复地测量初级激光束的波前。在这个示例性实施方式中，控制器22也被配置为基于通过波前传感器随着时间的推移测量的初级激光束的波前的变化来修改通过空间光调制器18提供的次级激光束的空间调制。因此，甚至当光学像差改变时，激光系统10可以调节由激光系统的光学部件引入的光学像差的变化并且可以不同地空间调制次级激光束从而抵消光学像差。
[0037]空间调制的次级激光束可以被配置为以各种方式入射在激光介质12或另一光学元件14上。在示例性实施方式中，空间调制的次级激光束与初级激光束共同传播通过激光系统10的一个或多个光学部件。在这方面，空间调制的次级激光束传播通过激光系统的多个部件，空间调制的次级激光束仅影响掺杂有被具有次级激光束的波长的光激励的掺杂剂的光学元件。代替与初级激光束共同传播通过激光系统的多个光学部件，空间调制的次级激光束可以被注入到具有涂层的单个部件(诸如反射镜、透镜等)，所述涂层用于反射具有次级激光束的波长的光而不用于反射具有初级激光束的波长的光。相反，光学部件的反射涂层可以透射具有初级激光束的波长的光。因此，空间调制的次级激光束可以被注入到光学部件并且然后通过反射表面反射出激光系统10从而仅传播通过相应光学部件而不传播通过激光系统的其他光学部件。
[0038]如所描述的，示例性实施方式的激光系统和方法引起激光介质12或另一光学元件14的相应部分热收缩或热膨胀从而相应地改变初级激光束的波前。例如，可以引起激光介质或另一光学元件的相应部分热膨胀或热收缩从而引入抵消由激光系统10另外引进的光学像差的光路差异，使得得到的初级激光束的波前具有期望的形状和波束质量，诸如通过去除轴对称的波前误差和非轴对称的波前误差两者。除了抵消光学像差并且相应地改善初级激光束的波前和波束质量之外，激光系统也可以或可替换地被配置为从系统去除大量热能或将大量热能加入系统。
[0039]虽然上述实施方式包括单个次级激光源16，但是其他实施方式的激光系统10可以包括用于生成具有相同或不同的波长的两个以上的次级激光束的两个以上的次级激光源。例如，两个以上的次级激光源可以被配置为引起激光介质12或另一光学元件14的不同部分热收缩或热膨胀。通过举例的方式但不限于，次级激光源中的一个可以被配置为引起光学元件的边缘部分热膨胀，并且另一个次级激光源可以被配置为引起光学元件的中心部分热收缩。此外或替换地，激光系统可以包括用于生成具有相同或不同的波长的两个以上的初级激光束的两个以上的激光介质。示例性实施方式的激光系统也可以包括两个以上的控制器22和/或两个以上的空间光调制器18。
[0040]在图4中描述另一个示例性实施方式。除了如上所述的激光介质62之外，这个示例性实施方式的激光系统60包括掺杂的PTR玻璃光学元件的形式的光学元件64。PTR玻璃光学元件被配置为从激光介质接收初级激光束，或直接通过一个或多个其他光学部件传播或在通过一个或多个其他光学部件传播之后。PTR玻璃光学元件可以用于各种目的。例如，在激光介质包括多个激光源的实施方式中，PTR玻璃光学元件可以被配置为将来自激光源的初级激光束结合为单个初级激光束。在这方面，PTR玻璃光学元件可以用作光栅。
[0041]为了修改PTR玻璃光学元件64的温度，该实施方式的激光系统60也可以包括被配置为产生次级激光束的次级激光源66 (诸如二极管激光器)。虽然初级激光束和次级激光束可具有相同的波长，但是示例性实施方式的次级激光束具有与初级激光束的波长不同的波长。因此，在这个示例性实施方式中将初级激光束和次级激光束的波长彼此分开。这个示例性实施方式的激光系统被配置为使得次级激光束入射在PTR玻璃光学元件上。由于PTR玻璃光学元件掺杂有通过次级激光束(S卩，通过具有次级激光束的波长的光)激励的一种或多种掺杂剂，可以修改(诸如稳定)掺杂的PTR玻璃光学元件的温度。PTR玻璃光学元件所掺杂的掺杂剂不仅被次级激光束激励，而且相对于初级激光束的波长的光优先吸收次级激光束的波长的光。虽然PTR玻璃光学元件可以根据初级激光束和次级激光束的相对波长包括各种类型的掺杂剂，但是示例性实施方式的PTR玻璃光学元件可以包括但不限于钕(Nd)掺杂剂、铥(Tm)掺杂剂或