[发明专利]高速动态射束整形

权利要求书

1.一种光学设备，其包括：

激光器，其经配置以沿着射束轴发射指定波长的相干光学辐射的射束；

偏转器，其经配置以拦截及在相对于所述射束轴的角度范围内可选择地偏转所述射束；

多个衍射光学元件(DOE)，其经定位以按所述范围内的不同、相应偏转角度接收所述经偏转射束且输出相应经衍射射束；及

射束组合光学装置，其经配置以接收及偏转来自所述DOE的所述经衍射射束，使得沿着共同输出轴朝向目标引导所有所述经衍射射束。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个DOE包括单个衬底，所述衬底具有安置在其上的不同衍射图案的任何阵列以便界定所述多个所述DOE。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述DOE经配置以将不同、相应空间强度分布施加到所述相应经衍射射束。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述DOE经配置以按不同、相应输出角度引导所述相应经衍射射束，使得所述经衍射射束会聚在所述射束组合光学装置处。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述射束组合光学装置包括DOE。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的设备，其中所述偏转器包括声光装置及驱动电路，所述驱动电路经耦合以将具有可选择的频率的驱动信号施加到所述声光装置以便引起所述声光装置可选择地朝向所述DOE中的每一者偏转所述射束。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述声光装置经配置以在第一角度范围内偏转所述射束，且其中所述偏转器包括射束扩展光学装置，所述射束扩展光学装置经定位在所述声光装置与所述DOE之间且经配置以将所述第一范围扩展成涵盖所有所述DOE的所述相应偏转角度的第二范围。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述偏转器中的所述声光装置是第一声光偏转器，且其中所述射束组合光学装置包括第二声光偏转器，所述第二声光偏转器与所述第一声光偏转器同步地被驱动以在沿着所述共同输出轴的方向上偏转所述经衍射射束。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二声光偏转器经配置以扫描所述输出轴，使得所述经衍射射束照射在所述目标上的多个不同点上。

10.根据权利要求6所述的设备，其中所述驱动电路经配置以同时以两个或更多个频率施加所述驱动信号，这引起所述声光装置按所述DOE中的两者或更多者的所述相应偏转角度将所述射束分裂成两个或更多个子射束。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述射束组合光学装置经配置以在从所述DOE衍射之后重组所述子射束以沿着所述共同输出轴一起照射在所述目标上。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述驱动电路经配置以通过改变所述两个或更多个频率之间的相位差来调整所述经重组子射束的时间强度分布。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述驱动电路经配置以通过改变所述驱动信号中的所述两个或更多个频率的相应振幅来调整所述经重组子射束的时间强度分布。

14.根据权利要求6所述的设备，其中所述驱动电路经配置以切换所述驱动信号的所述频率，以便在小于10μs的切换时间内切换所述射束在所述DOE当中的偏转角度。