[发明专利]用于控制激光束的波前的激光系统和方法

权利要求书

1.一种激光系统(10)，包括：

激光介质(12)，被配置为产生初级激光束；

至少一个光学元件(14)，被配置为接收所述初级激光束；

次级激光源(16)，与所述激光介质不同，被配置为产生次级激光束；以及

空间光调制器(18)，被配置为接收所述次级激光束并且空间调制所述次级激光束来产生具有强度不同的空间强度模式的空间调制的次级激光束，

其中，所述激光系统被配置为使得具有与所述初级激光束的波长不同的波长的所述空间调制的次级激光束入射在所述至少一个光学元件(14)和所述激光介质(12)中的至少一个上，其中，所述空间调制的次级激光束入射在其上的所述至少一个光学元件和所述激光介质中的至少一个包括响应于所述次级激光束的所述波长而不是响应于所述初级激光束的波长而被激励的至少一种掺杂剂，使得所述空间调制的次级激光束的入射引起所述至少一个光学元件(14)和所述激光介质(12)中的至少一个的相应部分热收缩或热膨胀，从而可控地改变所述初级激光束的波前。

2.根据权利要求1所述的激光系统(10)，其中，所述次级激光束具有与所述初级激光束不同的波长。

3.根据权利要求2所述的激光系统(10)，其中，所述至少一种掺杂剂被配置为吸收入射在其上的所述次级激光束的能量并发出具有不同波长的光。

4.根据权利要求1所述的激光系统(10)，进一步包括：

波前传感器(20)，被配置为测量所述初级激光束的所述波前；以及

控制器(22)，被配置为基于通过所述波前传感器测量的所述初级激光束的所述波前来控制通过所述空间光调制器提供的所述次级激光束的空间调制。

5.根据权利要求4所述的激光系统(10)，其中，所述波前传感器(20)被配置为随着时间的推移重复地测量所述初级激光束的所述波前，并且其中，所述控制器(22)进一步被配置为控制所述空间光调制器(18)来修改所述次级激光束的所述空间强度模式，使得所述次级激光束基于通过所述波前传感器(20)随着时间的推移所测量的所述初级激光束的所述波前的变化来可控地调节所述光学元件(14)的体积中的热能从而控制所述光学元件(14)中的热膨胀和热收缩，从而最小化所述初级激光束的所述波前中的像差或光路差异。

6.根据权利要求1所述的激光系统(10)，进一步包括：

波前传感器(20)，被配置为测量所述初级激光束的所述波前；以及

控制器(22)，被配置为基于已经测量的所述初级激光束的所述波前来控制所述次级激光源(16)的操作。

7.一种控制初级激光束的波前的方法，所述方法包括：

利用激光介质(12)生成所述初级激光束；

将所述初级激光束引导至至少一个光学元件(14)；

利用与所述激光介质不同的次级激光源生成次级激光束；

空间调制所述次级激光束来产生具有强度不同的空间强度模式的空间调制的次级激光束；以及

将具有与所述初级激光束的波长不同的波长的所述空间调制的次级激光束引导入射在所述至少一个光学元件(14)和所述激光介质(12)中的至少一个上，其中，所述空间调制的次级激光束入射在其上的所述至少一个光学元件和所述激光介质中的至少一个包括响应于所述次级激光束的所述波长而不是响应于所述初级激光束的波长而被激励的至少一种掺杂剂，使得所述空间调制的次级激光束的入射引起所述至少一个光学元件(14)和所述激光介质(12)中的至少一个的相应部分热收缩或热膨胀，从而可控地改变所述初级激光束的波前。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，生成次级激光束包括生成具有与所述初级激光束不同的波长的所述次级激光束。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一种掺杂剂被配置为吸收入射在其上的所述次级激光束的能量并发出具有不同波长的光。