[发明专利]平面多光束激光的线性调控方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种平面多光束激光的线性调控方法，包括以下步骤：根据预设的多光束目标场，解析得到激光光束信息；根据所述激光光束信息，获得分束全息图；对所述分束全息图进行复光场叠加处理，得到多光束相位全息图；将所述多光束相位全息图加载到空间光调制器进行验证，得到能量分布；根据所述能量分布对所述多光束相位全息图进行线性调整，以更新多光束相位全息图。本发明还公开了一种平面多光束激光的线性调控设备及计算机可读存储介质。本发明通过线性矫正全息图，实现了提高线性调控效率，进而能够精准调控，有效利用激光束的全部输出能量，提高激光加工效率。

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，尤其涉及一种平面多光束激光的线性调控方法、设备及存储介质。

背景技术

超快激光具备独特的超短脉宽、超高重频、超强特性，能够聚焦到超细微空间区域，同时具有极高峰值功率和极短的激光脉冲，加工过程中不会对所涉及的空间范围的周围材料造成影响，从而做到了加工的“超精细”使其被广泛应用于生物医学、材料加工、光谱学和成像、科学和研究等等。

随着研究的深入以及技术的进步，并行操作、多任务处理的需求不断增加。采用空间光调制器，是通过实时加载分束全息图生成多光束模式，不仅能实现并行加工，还可根据实际需求动态调整光场分布。但分束全息图的计算有GL、GS、GSW、MRAF算法等，其中，GL算法基于光束偏转原理实现分束全息图的设计，无需迭代，可实时矫正能量，但均匀性非常差；GS算法采用相位迭代算法，与目标场建立起映射关系，均匀性较GL算法相对较高，但满足不了工业需求，且不能线性矫正能量；GSW算法是一种改进型GS算法，提高了均匀性，但不能解决线性能量矫正功能；MRAF算法也是一种改进版GS算法，均匀性高，但引入了噪声，导致光能利用率降低。

因此，目前采用较多的是GSW算法，为了解决能量矫正功能，部分科研单位引入相机反馈算法来矫正能量，即通过CCD接收所有激光束的能量和位置信息，并实时判断每束激光束的能量和位置信息与对应的该束激光束的预设能量和位置信息是否匹配来进行修正。该算法虽然最终能达到预设校准条件，但每次不匹配时，需要对整张全息图重新计算修正，得到的全息图又会产生新的能量不一致，即不能实时线性矫正能量，导致最终修正运算量庞大，且整个系统相对复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种平面多光束激光的线性调控方法、设备及存储介质，旨在解决如何线性矫正全息图，并提高全息图的线性调控效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种平面多光束激光的线性调控方法，所述平面多光束激光的线性调控方法包括以下步骤：

根据预设的多光束目标场，解析得到激光光束信息；

根据所述激光光束信息，获得分束全息图；

对所述分束全息图进行复光场叠加处理，得到多光束相位全息图；

将所述多光束相位全息图加载到空间光调制器进行验证，得到能量分布；

根据所述能量分布对所述多光束相位全息图进行线性调整，以更新多光束相位全息图。

可选地，所述根据预设的多光束目标场，解析得到激光光束信息，包括：

解析预设的多光束目标场，得到激光光束的总数量以及每束光束对应的位置信息，其中，位置信息为P_k(x,y)，k＝1…M为光束编号，M为激光光束的总数量，x,y分别为光斑的坐标信息。

可选地，所述根据所述激光光束信息，获得分束全息图，包括：

根据所述激光光束信息，得到每一光束的光场图；

判断每一光场图与相位图集中的相位图是否匹配；

若匹配，则获取对应的相位图；