[发明专利]一种利用激光校正光学系统波前分布的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其是指一种利用激光校正光学系统波前分布的方法。

背景技术

光束在经过一些光学器件时会发生波前畸变，传统的波前畸变校正方法包括使用多镜片组合，或光学器件掺杂以修正其折射率等方式，或不同厚度的曲面设计。但是，以上方式都需要复杂的光学结构设计，很多光学系统都较为复杂，若为了校正波前畸变而加入这些复杂的光学结构的设计，会使得整个光学系统更为复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本方案公开了一种利用激光校正光学系统波前分布的方法，具体包括以下步骤：

S1、获取待校正光学系统未校正前实际的波前分布；

S2、根据S1获取的波前分布，计算用于波前校正的光学器件所需达到的折射率空间分布；

S3、利用激光作用于S2所述的光学器件，在其内产生所需的折射率空间分布；

S4、将S3所述的光学器件置于光学系统中，以校正原光学系统中存在的波前畸变，或得到具有所需的任意波前分布的特殊光学系统。

进一步的，所述S1步骤中，待校正光学系统未校正前实际的波前分布可通过仪器测量或计算得到。

进一步的，所述S2步骤中，先获取光学系统存在的波前畸变，根据该波前畸变计算用于校正的光学器件所需的折射率空间分布。

进一步的，所述S2步骤中，所需的折射率空间分布可根据S1步骤中获得的波前分布进行计算、模拟而确定。

进一步的，所述S3步骤中，利用激光作用于所述光学器件后，对光学器件进行折射率空间分布的测量，若达到所需的折射率空间分布，则完成该光学器件的加工；若未达到所需的折射率空间分布，则又重复从S2步骤开始，直至该光学器件达到所需的折射率空间分布。

进一步的，所述用于校正的光学器件可以是光学系统中从光路起始点到光路终点间任意至少一个光学器件。

进一步的，所述的光学器件可以为添加至所述光学系统中的光学补偿器件。

本发明创造提供了一种新型的利用激光校正光学系统波前分布的方法，同时也可以是一种用于光学器件系统波前校正、或生成具有所需的任意波前分布的特殊光学系统的激光加工方法。该方法主要通过激光的作用，使光学器件内部形成所需的折射率空间分布，从而达到校正的目的。通过该方法处理的光学器件能有效地校正光学系统中存在的波前畸变，或生成具有所需的任意波前分布的特殊光学系统，从而满足特定的使用需求，可用于各类光学系统。同时该方法具有速度快、计算机辅助一次成型、无需后续处理的特点，是一种全新的光学系统设计和波前畸变校正的方法。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体方案

图1为本发明的一种新型的光学系统波前校正的激光加工方法一实施例的流程图；

图2为本发明实施例的光学系统结构图。

图中，1-工控机、2-激光器、3-扩束装置、4-光学补偿器件、5-振镜、6-透镜、7-激光光束、8-加工平台。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明如何具体利用该方法来校正一光学系统所存在的波前畸变问题。

结合附图2，其为一已经搭建好的光学系统，该光学系统中，依次包括工控机1、激光器2、扩束装置3、振镜5、透镜6和加工平台8，激光光束7从激光器2发出，然后经过一系列的光学元器件而到达加工平台8并作用加工平台8上的被加工工件，并获得预期的加工效果。由于各光学元器件自身或光路系统的问题，整个光学系统或多或少都可能存在一些波前畸变。

结合图1，为了校正上述波前畸变，可以利用激光对透明材质的作用，通过激光作用来改变其内的折射率空间分布，然后置于原光学系统中，从而达到校正光学系统波前畸变的目的。具体包括以下步骤：

S1、获取待校正光学系统未校正前实际的波前分布；

S2、计算用于校正的光学器件校正后所需达到的折射率空间分布，即从理论上，完成此光学系统的波前畸变校正时，该光学器件所需达到的折射率空间分布；

S3、利用激光作用所述光学器件，在其内获得所需的折射率空间分布；

S4、将S3所述的光学器件置于光学系统中，以校正原光学系统中存在的波前畸变；

优选的，所述S1步骤中，待校正光学系统未校正前实际的波前分布可通过仪器测量或计算得到。