[发明专利]一种激光光强分布的控制装置及方法

权利要求书

1.一种激光光强分布的控制装置，其特征在于，包括增益介质、泵浦源、光学元件、图形发生器和控制器，在激光的光路上设有接收到泵浦光的增益介质，所述控制器与泵浦源相连接，用于控制泵浦源向增益介质发出泵浦光，所述泵浦光经由光学元件进入增益介质，所述图形发生器与控制器相连接，用于将预设的激光光强分布发送至控制器，由控制器来控制经过光学元件的泵浦光的光强分布，从而改变增益介质内的增益分布，使经过增益介质的激光与预设的激光光强分布相匹配。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学元件包括液晶光阀和反射镜，在泵浦源和增益介质的出射面之间依次设有液晶光阀和反射镜，所述控制器与液晶光阀相连接。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学元件包括变形镜和傅里叶变换镜，在泵浦源和增益介质的出射面之间依次设有变形镜和傅里叶变换镜，所述控制器与变形镜相连接。

4.一种激光光强分布的控制装置，其特征在于，包括增益介质、泵浦源、图形发生器和控制器，在激光的光路上设有接收到泵浦光的增益介质，所述控制器与泵浦源相连接，用于控制泵浦源的输出光强分布，所述图形发生器与控制器相连接，用于将预设的激光光强分布发送至控制器，由控制器来控制泵浦光的光强分布以改变增益介质内的增益分布，从而使得经过增益介质的激光与预设的激光光强分布相匹配。

5.一种激光光强分布的控制方法，其特征在于，在激光的光路上设有接收到泵浦光的增益介质，所述泵浦光经由光学元件进入增益介质，所述图形发生器与控制器相连接，用于将预设的激光光强分布发送至控制器，由控制器来控制经过光学元件的泵浦光的光强分布，从而改变增益介质内的增益分布，使经过增益介质的激光与预设的激光光强分布相匹配。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光学元件包括液晶光阀时，所述控制器与液晶光阀相连接，所述控制器施加给液晶光阀的电压在U_I(x，y)容限范围内，从而使得泵浦光在I_p(x，y)容限范围内，其中，

uI(x,y)=CpIp0(x,y)CI·[ln(Io(x,y)Ii(x,y))+Io(x,y)-Ii(x,y)Is]]]>

Ip(x,y)=Cp{ln(Io(x,y)Ii(x,y))+Io(x,y)-Ii(x,y)Is}]]>

式中，C_I为液晶光阀的透过率-电压系数，I_i(x，y)为入射激光光强分布，I_o(x，y)为预设的激光光强分布，I_p0(x，y)为激光的原始输出光强，λ_l为激光波长，λ_p为泵浦光的波长，h为普朗克常量，c为光速，σ₂₁为增益介质的受激发射截面，τ_f为激活离子的上能级寿命，α为增益介质对泵浦光的吸收系数，L为增益介质的长度，e为欧拉系数。