[发明专利]补偿光学系统中的物理效应

权利要求书

1.一种方法，包括：

估计离开声光材料的光束的波前；

生成用于包括所述声光材料的声光系统的控制信号，所述控制信号基于估计的所述光束的所述波前；以及

将所述控制信号施加到所述声光系统，以生成在所述声光材料中传播的频率啁啾声波，所述频率啁啾声波在所述声光材料中形成瞬态衍射元件，所述瞬态衍射元件和所述光束之间的相互作用调节所述光束的所述波前，以补偿所述光束的所述波前的畸变，所述波前的所述畸变至少部分地由所述声光材料中的物理效应引起。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，估计离开所述声光材料的所述光束的所述波前包括：

接收离开所述声光材料的所述光束的至少一部分，以及

基于接收到的所述光束的第一脉冲的一部分，估计离开所述声光材料的所述光束的所述波前。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述声光材料的所述物理效应包括所述声光材料的热畸变，所述热畸变至少部分地引起离开所述声光材料的所述光束的所述波前的所述畸变。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，估计离开所述声光材料的所述光束的所述波前包括：

访问所述声光材料的多个温度测量，所述多个温度测量中的每一个温度测量是所述声光材料的不同部分的温度，

基于所访问的多个温度，估计所述声光材料的温度分布，

基于估计的所述声光材料的所述温度分布，估计所述声光材料的折射率的空间分布，以及

使用估计的所述声光材料的所述折射率，估计离开所述声光材料的所述光束的所述波前。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述声光材料吸收所述光束、所述频率啁啾声波和在所述声光材料中传播的除了所述频率啁啾声波之外的声波中的一项或多项作为热量，并且所述声光材料的所述物理效应包括由吸收的所述热量引起的热畸变。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述瞬态衍射元件针对除了所述声光材料的所述物理效应之外的效应进一步补偿所述光束。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，除了所述声光材料的所述物理效应之外的所述效应包括：除了所述声光材料之外的光学元件的物理效应，所述光学元件被定位成与所述光束相互作用。

8.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述光束包括脉冲光束，

接收所述光束的至少一部分包括：接收所述光束的第一脉冲的一部分，

确定所述光束的波前包括：基于接收到的所述光束的所述第一脉冲的一部分确定波前，以及

在所述光束的第二脉冲穿过所述声光材料时，生成的所述频率啁啾声波在所述声光材料中传播、并形成所述瞬态衍射元件，所述光束的所述第二脉冲发生在所述光束的所述第一脉冲之后。

9.根据权利要求8所述的方法，其中

所述第一脉冲和所述第二脉冲具有100纳秒(ns)或更短的持续时间，以及

在所述第二脉冲穿过所述声光材料时，所述瞬态衍射元件在所述声光材料中传播500微米(μm)或更小，使得所述第二脉冲与所述瞬态衍射元件相互作用、并由所述瞬态衍射元件以一角度衍射，所述角度取决于所述频率啁啾声波的频率。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述声光材料的所述物理效应包括所述声光材料的热畸变，所述热畸变至少部分地引起离开所述声光材料的所述光束的所述波前的畸变。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

生成用于所述声光系统的初始控制信号，所述初始控制信号独立于估计的所述光束的所述波前；以及

在估计所述光束的所述波前之前，将所述初始控制信号施加到所述声光系统，以在所述声光材料中生成恒定频率声波，所述恒定频率声波在所述声光材料中形成初始瞬态衍射元件，其中所述初始瞬态衍射元件的生成是至少部分地引起所述波前的所述畸变的所述物理效应。