[发明专利]使用球面反射镜同时获得密集光斑图案的多通道池

权利要求书

1.一种多通道光学池，包括

一个第一镜元，该第一境元形成该多通道光学池的一个第一终端；以及

至少一个第二镜元，该第二境元形成该多通道光学池的一个第二终端，将该第二镜元相对于该第一镜元放置以使一个注入该多通道光学池中的入射光束将会在该第一镜元与该第二镜元之间进行多次反射，从而产生该光束照射到该第一和第二镜元的反射表面的位置的光斑图案，其中，使用通过多个形成该入射光束的分离射线的直接追踪的优化对一个或多个池参数进行配置，从而利用该第一和第二镜元的实际曲率值建立一个复杂的、密集的光斑图案。

2.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，这些池参数选自由以下内容组成的组：该入射光束相对于该第一镜元的一个光轴的取向、该第一镜元与该第二镜之间的间隔距离、该第一和第二镜元之一上的一个出射孔的位置。

3.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该入射光束被注射穿过在该第一镜元中形成的一个入射孔，而这些优化的池参数进一步包括该入射孔在该第一镜元上的位置。

4.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该第一和第二镜元包括多个凹面球面元件。

5.如权利要求4所述的多通道光学池，其中，该第一镜元的曲率与该第二镜元的曲率基本上相同，从而形成一个对称的多通道光学池。

6.如权利要求3所述的多通道光学池，其中，该第一镜元的曲率与该第二镜元的曲率不同，从而形成一个不对称的多通道光学池。

7.如权利要求3所述的多通道光学池，其中，将这些元件的构型进行优化以产生一个密集的光斑图案，该图案限定的通道数比一个重入球面反射镜多通道光学池使用的更多。

8.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该第一和第二镜元包括多个散光镜元。

9.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该至少一个镜元包括一个柱面镜元。

10.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该第一镜元包括一个分离的球面镜元。

11.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该至少一个第二镜元包括多个镜元，与该第一镜元对齐以形成一个多通道池，其中，当该光束在该池内行进时反射离开各镜元。

12.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，使用一个迭代的基于人工智能的优化过程将这些池参数进行修改以发现一个复杂的光斑图案。

13.如权利要求12所述的多通道光学池，其中，该迭代的基于人工智能的优化过程利用一个基因算法优化过程来发现该复杂的光斑图案。

14.如权利要求3所述的多通道光学池，其中，对多个附加池参数进行分析以创建一个构型包括该入射孔与在一个镜元内形成的一个出射孔之间的一个最小间隔、一个光斑与该出射孔之间的一个最小间距、以及一个反射镜通光孔径。

15.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该多通道光学池进一步包括一个用于将一个输入光束注入该多通道光学池中及将一个输出光束从该多通道光学池中抽出的光耦合安排。

16.如权利要求15所述的多通道光学池，其中，该光耦合安排包括一个基于光纤的耦合安排。

17.如权利要求15所述的多通道光学池，其中，该耦合安排被耦合到该池的两个终端，从而提供要在任一终端注入的一个输入光束。

18.如权利要求17所述的多通道光学池，其中，该安排进一步包括一个用于改变一个输入光束的注入位置的开关。

19.如权利要求1所述的多通道光学池，其中，该多通道光学池被用于一个应用，该应用选自以下内容组成的组：充满气体的吸收池、光声光谱学、法拉第旋转光谱学、腔增强光谱学、离轴集成腔输出光谱学以及激光增益介质。