[发明专利]一种基于液晶相位控制法的阵列分束方法及系统

权利要求书

1.一种基于液晶相位控制法的阵列分束方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据相位系数采用迭代计算法得到达曼光栅中每条槽缝的最佳相位值，根据每条槽缝的最佳相位值得到达曼光栅相位膜片；

将所述达曼光栅相位膜片加载到空间光调制器上；

当激光经过所述空间光调制器后被调制成N×N束激光。

2.如权利要求1所述的基于液晶相位控制法的阵列分束方法，其特征在于，所述根据相位系数采用迭代计算法得到达曼光栅中每条槽缝的最佳相位值具体包括以下步骤：

步骤1：根据相位系数得到所述达曼光栅的振幅透过率函数，对所述振幅透过率函数进行级数展开，得到傅里叶系数；

步骤2：根据所述傅里叶系数得到衍射效率和均匀度；

步骤3：如果所述衍射效率和均匀度均满足预设条件，则根据所述相位系数得到所达曼光栅中每条槽缝的最佳相位值；

步骤4：如果所述衍射效率和均匀度之一不满足预设条件，则根据所述傅里叶系数得到下一次迭代的相位系数，返回步骤1。

3.如权利要求2所述的基于液晶相位控制法的阵列分束方法，其特征在于，当所述达曼光栅为一维1×N阵列光栅，设定x维度上周期为1，每个周期分为p条等宽度的槽缝，每条槽内的相位值相同时；

所述根据相位系数得到所述达曼光栅的振幅透过率函数，对所述振幅透过率函数进行级数展开，得到傅里叶系数包括以下步骤：

(1)利用相位系数α_j,l，求出第j次迭代的振幅透过率函数g_T,j(x)

在公式1中，α_j,l表示第L个槽缝在第j次迭代的相位系数，L为变量，表示从第1到第p个槽缝，p条槽缝第j次迭代的相位系数分别为0,α_j2,…,α_j(p-1)；rect代表矩形函数；T为所述1×N列达曼光栅的周期；i表示复数；x表示为所述1×N列达曼光栅所在平面的一维坐标；

(2)对所述g_T,j(x)进行级数展开，得到傅里叶系数其中，n为变量，表示离散傅里叶级数个数，取值从负无穷到正无穷。

4.如权利要求3所述的基于液晶相位控制法的阵列分束方法，其特征在于，根据所述傅里叶系数得到衍射效率和均匀度包括以下步骤：

(1)、根据所述傅里叶系数a_n,j，当n取n’时得到有用衍射级系数a_n’,j，利用所述a_n’,j通过公式2得到第j次迭代的衍射效率η和有用衍射级光强I_n’,j；

在公式2中，n’表示有用衍射级的级次；

(2)、根据所述有用衍射级光强I_n’,j利用公式3得到均匀度Uni；

在公式3中，max(I_n’,j)表示第j次迭代后产生的有用衍射级的最大峰值光强，min(I_n’,j)表示第j次迭代后产生的有用衍射级的最小峰值光强。

5.如权利要求3所述的基于液晶相位控制法的阵列分束方法，其特征在于，所述根据所述傅里叶系数得到下一次迭代的相位系数包括以下步骤：

(1)将所述傅里叶系数a_n,j分为有用衍射级系数a_n’,j和噪声衍射级系数εa_n,j；

(2)根据所述a_n’,j和εa_n,j，利用公式2得到混合函数G_j(x)；

在公式4中，S表示迭代过程中所设定的参数值；N表示光束阵列个数；0＜ε＜1；

(3)、根据所述G_j(x)得到根据所述得到下一次迭代的相位系数α_j+1,l。