[发明专利]激光调制方法及系统

说明书

本申请属于自适应光学技术领域，具体公开了一种激光调制方法，包括步骤：确定区块划分规则；根据区块划分规则对调制模块进行区块划分；从划分后的区块中选取符合特定条件的多个区块；对符合特定条件的多个区块逐一执行如下操作：给当前区块施加调制参数以对激光进行调制；获取经过调制且受到大气湍流影响的激光的光强度分布图像；计算评价值；若当前计算的评价值与前一次计算的评价值之差大于评价阈值，则根据当前计算的评价值与前一次计算的评价值计算调制参数；然后利用计算出的调制参数对当前区块进行下一次调节；直至对每一个符合特定条件的区块均完成调制参数的调节。该方法可以使激光在中强大气湍流的作用下仍然光斑稳定、明亮且会聚。

技术领域

本申请涉及自适应光学技术领域，具体涉及一种激光调制方法及系统。

背景技术

激光在传输过程中容易受到大气湍流的影响，导致传输光波产生随机漂移、扩展、畸变、闪烁等湍流效应，极大地降低了光学系统的能量传输效果，是影响天文成像、激光通信等系统性能的主要因素。

可以采用自适应光学技术对激光进行调制，减小大气湍流对激光传输的影响。自适应光学技术的发展起源于美国，天文学家巴布柯克(H.W.Babcock)提出了用于天文望远镜的大气湍流致波前像差的校正方案；1972年，美国成功建造了第一套大气湍流畸变补偿成像的实验系统，在距离为300m水平光路上实现了对大气湍流引起的波前像差的校正。由于传统自适应光学系统造价昂贵且系统复杂，限制了其使用领域，越来越多的科学研究人员开始探索降低自适应光学系统造价的手段。

与常规自适应光学技术相比，无波前探测技术无需进行波前探测及波前重构计算，将波前校正器所需控制信号作为优化参量，以成像清晰度函数、斯特列尔比、接收光能量等人们关心的系统性能指标作为目标函数，使用迭代的方式进行优化，得到接近理想的校正效果。

现有的自适应光学技术对激光进行调制时，耗时较久，在中强大气湍流作用下，接收到的激光束稳定性、会聚性不佳。

发明内容

本申请实施例提供一种激光调制方法和激光调制装置，旨在解决现有技术中对激光进行调制时耗时较久且激光束稳定性、会聚性不佳的技术问题。

一方面，本申请实施例提供的激光调制方法，包括如下步骤，

S1、根据激光的第一光强度分布图像和第二光强度分布图像确定区块划分规则，第一光强度分布图像是未经调制且未受大气湍流影响的激光的光强度分布图像，第二光强度分布图像是未经调制且受到大气湍流影响的激光的光强度分布图像；

S2、根据第一光强度分布图像和第二光强度分布图像计算评价值；

S3、根据区块划分规则对调制模块的调制区域进行区块划分；从划分后的区块中选取符合特定条件的多个区块；调制模块包括多个调制单元；

S5、按照特定规则在符合特定条件的多个区块中选取一个区块，对当前选取的区块执行如下操作：

S51、给调制模块的当前选取的区块施加调制参数以对激光进行调制；获取经过调制且受到大气湍流影响的激光的第三光强度分布图像；

S52、根据第一光强度分布图像和第三光强度分布图像计算评价值；若当前计算出的评价值与前一次计算出的评价值之差大于预设的评价阈值，则执行步骤S53；

S53、根据当前计算出的评价值与前一次计算出的评价值计算调制参数，跳转至执行步骤S51。

根据本申请的实施方式，步骤S53还包括：

若当前计算出的评价值与前一次计算出的评价值之差小于等于评价阈值或者步骤S51或者步骤S52或者步骤S53的重复次数大于等于预设的迭代阈值，则执行步骤S5；直至每个符合特定条件的区块都被遍历。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，上述区块划分规则，包括