[发明专利]光调制控制方法、控制程序、控制装置和激光照射装置

权利要求书

1.一种光调制控制方法，其特征在于，

是使用输入激光，调制所述激光的相位并输出相位调制后的激光的相位调制型的空间光调制器，通过所述空间光调制器中所呈现的调制图案来控制所述激光向所设定的聚光点的聚光照射的光调制控制方法，其具备：

照射条件取得步骤，其取得所述激光向所述空间光调制器的入射图案、位于所述激光从所述空间光调制器向所述聚光点的传播路径上的第1传播介质的第1折射率n₁、以及位于比所述第1传播介质更靠所述聚光点侧处的第2传播介质的与所述第1折射率不同的第2折射率n₂作为所述激光的照射条件；

聚光条件设定步骤，其设定聚光照射来自所述空间光调制器的所述激光的所述聚光点的个数s_t、以及关于s_t个聚光点s各个的聚光位置、聚光强度作为所述激光的聚光条件，其中，s_t是2以上的整数；

像差条件导出步骤，其导出在所述激光从所述空间光调制器向所述聚光点s的传播中，由折射率相互不同的所述第1传播介质以及所述第2传播介质产生的像差条件；以及

调制图案设计步骤，其考虑由所述像差条件导出步骤导出的所述像差条件来设计所述空间光调制器中所呈现的所述调制图案，

所述调制图案设计步骤通过假定在所述空间光调制器中二维排列的多个像素，着眼于所述多个像素中所呈现的所述调制图案的1个像素的相位值的变更对所述聚光点的所述激光的聚光状态所造成的影响，以使该聚光状态接近于所期望的状态的方式变更所述相位值，并针对所述调制图案的全部像素进行这样的相位值的变更操作，从而设计所述调制图案，并且

在评价所述聚光点的所述聚光状态时，针对光从所述空间光调制器的所述调制图案中的像素j向所述聚光点s的传播，使用在传播介质为均质的状态下的自由传播的波动传播函数φ_js加上所述像差条件变换后的传播函数φ_js’，

所述像差条件导出步骤，求得赋予该传播中的光路长度差的相位Φ_j-OPD作为关于光从所述像素j向所述聚光点s的传播的所述像差条件，

所述调制图案设计步骤，通过变换式

φ_js’＝φ_js+Φ_j-OPD

求得考虑了所述像差条件的所述传播函数φ_js’。

2.如权利要求1所述光调制控制方法，其特征在于，

所述调制图案设计步骤令所述激光向所述空间光调制器的所述像素j的入射振幅为A_j-in，相位为φ_j-in，所述像素j的相位值为φ_j，并通过下述式

U_s＝A_sexp(iφ_s)

＝Σ_jA_j-inexp(iφ_js’)exp(i(φ_j+φ_j-in))

求得表示所述聚光点s的所述聚光状态的复振幅U_s。

3.如权利要求1所述光调制控制方法，其特征在于，

所述调制图案设计步骤，在所述调制图案的所述像素j的所述相位值的变更中，通过基于表示所述聚光点s的所述聚光状态的复振幅的相位φ_s、考虑了所述像差条件的所述传播函数φ_js’、以及在所述像素j的变更前的相位值φ_j解析求得的值，来变更所述相位值。

4.如权利要求2所述光调制控制方法，其特征在于，

所述调制图案设计步骤，在所述调制图案的所述像素j的所述相位值的变更中，通过基于表示所述聚光点s的所述聚光状态的复振幅的相位φ_s、考虑了所述像差条件的所述传播函数φ_js’、以及在所述像素j的变更前的相位值φ_j解析求得的值，来变更所述相位值。

5.如权利要求1所述光调制控制方法，其特征在于，

所述调制图案设计步骤，通过在所述调制图案的所述像素j的所述相位值的变更中，使用爬山法、模拟退火法或者遗传算法中任意的方法探索求得的值，来变更所述相位值。