[发明专利]一种激光光束整形装置及方法

权利要求书

1.一种激光光束整形装置，其特征在于：包括激光器、扩束镜、空间光调制器、第一透镜、光阑、第二透镜、分光棱镜、第三透镜、CCD、第四透镜、计算机、样品面、混合全息图；

所述第一透镜、所述光阑以及所述第二透镜组成滤波组件；

所述空间光调制器、所述滤波组件、所述分光棱镜、所述第三透镜以及所述CCD组成光束整形系统；

所述激光器产生的激光经过所述扩束镜直接入射到所述空间光调制器上，经调制出射的光束经过所述滤波组件后入射到所述分光棱镜内；经所述分束棱镜后激光分为两部分，第一部分经反射后通过所述第三透镜传递到所述CCD相机中；

另一部分经透射后通过所述第四透镜聚焦在所述样品面；

所述计算机分别与所述空间光调制器和CCD相机连接，用于控制CCD采集、混合全息图计算、空间光调器控制工作。

2.一种的激光光束整形方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、计算分区光栅衍射全息图；

S2、搭建所述激光光束整形装置，将所述光束整形系统中的空间光调制器用于加载分区光栅衍射全息图，经所述光束整形系统中空间光调制器衍射、透镜聚焦后产生目标场信息；

S3、采集及处理数据，将所述光束整形系统中的CCD用于采集所述目标场信息，并生成图像信息，并将所述图像信息数据通过相应公式计算出光场评价指标因子；

将光场评价指标因子与预期指标因子进行对比分析，若是优于预期则完成整形；若达不到预期，则将采集计算得到数据用来优化分区光栅衍射全息图，得到修正后的分区光栅衍射全息图；

S4、重新加载计算，将所述修正后的分区光栅衍射全息图重新加载于所述激光光束整形装置中，重复S2即可。

3.根据权利要求2所述的一种的激光光束整形方法，其特征在于，所述S1计算分区光栅衍射全息图包括掩模区域内和掩模区域外2个区域；

所述掩模区域内表征掩模图形和衍射光栅的混合信息，用于将掩模区域内的光斑信息水平平移到一定距离、面积区域为S范围内；

所述掩模区域外包含8个子区域；分别为左上区域、正上区域、右上区域、左区域、右区域、左下区域、正下区域和右下区域。

4.根据权利要求2所述的一种的激光光束整形方法，其特征在于，所述S3中，所述光场评价指标因子包含光斑均匀性σ、均方误差e、整形效率μ的计算表达式如下表征：

式中，I_S为实际采集到的整形区域S内输出光强大小，I_input为入射光强大小，I′为理想输出光强，为实际采集到的整形区域S内平均输出光强大小，N为采集到的整形区域S的像素个数。