[发明专利]一种实现多模光纤出射光斑逐点聚焦的方法与系统

摘要

为解决现有的多模光纤出射光斑聚焦方法在多模光纤出射端不能快速形成批量聚焦光斑的问题，本发明提供了一种实现多模光纤出射光斑逐点聚焦的方法与系统。方法包括在线散斑采集和离线振幅优化；在线散斑采集是对空间光调制器的每个调制子区域，在其处于开状态时，分别采集多模光纤出射端无干涉散斑图像及其与参考子区域处于开状态时的干涉散斑图像，遍历扫描所有M个调制子区域，获得2M幅散斑图像。离线振幅优化是对预设的N个聚焦光斑，使用所述2M幅散斑图像上对应聚焦位置的强度信息，依次计算所有聚焦光斑对应的每个测试模态的二值振幅调制状态，组成二值振幅调制掩模，逐个加载在空间光调制器上，实现多模光纤N个出射光斑逐点聚焦。

主权项

1.一种实现多模光纤出射光斑逐点聚焦的方法，其特征在于，包括步骤：步骤1)在线散斑采集1.1)将空间光调制器分为M个调制子区域，将其中一个调制子区域作为参考模态，其余M‑1个子区域作为测试模态；S_m为预设的空间光调制器每个调制子区域的尺寸大小，取值范围为0.1mm×0.1mm～0.96mm×0.96mm；S_all为能够耦合进多模光纤的空间光调制器像面大小；所述空间光调制器为可对入射光具有二值振幅调制作用的器件；1.2)选通第一个测试模态；1.3)采集多模光纤出射端的无干涉散斑图像；1.4)选通参考模态；1.5)采集多模光纤出射端的干涉散斑图像；1.6)判断是否扫描完全部调制子区域，若否，关闭参考模态，选通下一个测试模态，返回步骤1.3)；若是，采集终止，共得到2M幅散斑图像，进入步骤2)；步骤2)离线振幅优化2.1)设定N个不同位置的聚焦光斑；N的取值上限是多模光纤出射散斑区域大小和一个聚焦光斑区域大小的比值，N的取值下限为2；聚焦光斑的位置应设定在多模光纤出射端的散斑图像范围内；2.2)选取第一个测试模态对应的无干涉散斑图像和干涉散斑图像；2.3)计算所有聚焦光斑在当前测试模态下的优化二值振幅调制状态；2.4)判断是否计算完所有聚焦光斑在所有测试模态下优化二值振幅调制状态，若否，选取下一个测试模态对应的无干涉散斑图像和干涉散斑图像，转入步骤2.3)；若是，算法终止，共获得N个二值振幅调制掩膜；2.5)将N个聚焦光斑的空间光调制器二值振幅调制掩膜逐个加载至空间光调制器上，对激光器输出的光束进行调制，实现多模光纤N个出射光斑逐点聚焦。