【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光加工，具體涉及一種激光束動態分束方法、系統、設備和存儲介質。
技術介紹
1、激光技術是一種利用高能密度激光束對材料進行加工的技術，廣泛應用于制造業、醫療、科研等領域。激光分束整形是激光技術的重要組成部分，用于控制激光束的形狀、數量和能量分布，以滿足不同的應用需求。如圖1所示，現有的激光束分束整形技術通過整形鏡組與分束鏡組的結合來實現，先通過整形鏡組對入射光速進行整形，再通過分束鏡組進行分束。但是這種方案，鏡片裝調復雜，需要多組鏡片配合調試，導致調試難度大，間距精度也難以保證。此外，由于采用了復雜的鏡組組合，分束的間距無法實時調控，導致分束間距與能量分布單一，難以滿足一些需要動態調控的應用需求。因此，需要一種激光束動態分束方法、系統、設備和存儲介質。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的上述問題，本專利技術提供了一種激光束動態分束方法、系統、設備和存儲介質。本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：
2、本專利技術提供了一種激光束動態分束方法，包括：
3、步驟1：根據激光器輸出光束模式得到激光器實際振幅函數，根據所述激光器實際振幅函數得到第一入射光束復振幅函數；
4、步驟2：對所述第一入射光束復振幅函數進行正傅里葉變換得到第一焦平面復振幅函數，其中，所述激光器實際振幅函數經過正傅里葉變換得到焦平面實際振幅函數；
5、步驟3：根據所述焦平面實際振幅函數建立光強誤差指標函數，并確定光強誤差指標；當所述光強誤差指
6、步驟4：根據所需的多光束陣列的光強和位置分布得到焦平面目標光束振幅函數，使用焦平面目標光束振幅函數和權重函數代替所述焦平面實際振幅函數，得到第二焦平面復振幅函數；
7、步驟5：對所述第二焦平面復振幅函數進行逆傅里葉變換得到第二入射光束復振幅函數；
8、步驟6：使用激光器實際振幅函數代替所述第二入射光束復振幅函數中經過逆傅里葉變換的所述焦平面目標光束振幅函數和所述權重函數，得到第三入射光束復振幅函數以代替所述第一入射光束復振幅函數，并跳轉執行步驟2；
9、步驟7：提取所述第一入射光束復振幅函數的相位得到分束相位，根據所述分束相位生成相位全息圖，并根據所述相位全息圖對所述激光器輸出光束進行分束，得到多光束陣列。
10、在本專利技術的一個實施例中，所述第一入射光束振幅函數a的表達式為：
11、a＝a(x,y)*exp(i*phase2)；
12、其中，a為第一入射光束復振幅函數；a(x,y)為激光器實際振幅函數；x為物平面上的坐標系的橫坐標；y為物平面上的坐標系的縱坐標；exp為以自然常數e為底的指數函數；i為虛數；phase2為入射光束的相位。
13、在本專利技術的一個實施例中，所述第一焦平面復振幅函數b的表達式為：
14、b＝b(x1,y1)*exp(i*phase1)；
15、其中，b為第一焦平面復振幅函數；b(x1,y1)為焦平面實際振幅函數；x1為焦平面上的坐標系的橫坐標；y1為焦平面上的坐標系的縱坐標；phase1為焦平面上的光束的相位。
16、在本專利技術的一個實施例中，所述光強誤差指標β根據實際加工的一致性要求經過實驗得到；
17、所述光強誤差指標函數的表達式為：
18、
19、其中，max為最大值函數；min為最小值函數。
20、在本專利技術的一個實施例中，所述第二焦平面復振幅函數b1的表達式為：
21、b1＝bdesign(x1,y1)*ω(x1,y1)*exp(i*phase1)；
22、b1為第二焦平面復振幅函數；bdesign(x1,y1)為焦平面目標光束振幅函數；ω(x1,y1)為權重函數，其表達式為：
23、
24、其中，所述權重函數ω(x1,y1)用于增強所述焦平面實際振幅函數b(x1,y1)低于所述焦平面目標光束振幅函數bdesign(x1,y1)的振幅，并減弱所述焦平面實際振幅函數b(x1,y1)低于所述焦平面目標光束振幅函數bdesign(x1,y1)的振幅。
25、在本專利技術的一個實施例中，所述第二入射光束復振幅函數a1的表達式為：
26、a1＝a1(x,y)*exp(i*phase2)；
27、其中，a1為第二入射光束復振幅函數；a1(x,y)為所述焦平面目標光束振幅函數bdesign(x1,y1)和所述權重函數ω(x1,y1)經過逆傅里葉變換后得到的振幅函數。
28、在本專利技術的一個實施例中，所述第三入射光束復振幅函數a2的表達式為：
29、a2＝a(x,y)*exp(i*phase2)；
30、其中，a2為第三入射光束復振幅函數。
31、在本專利技術的一個實施例中，所述步驟7后還包括：
32、步驟8：根據所需的光束形態與尺寸生成整形相位，并將所述整形相位與所述分束相位相加得到分束整形相位，根據所述分束整形相位生成相位全息圖，并根據所述相位全息圖對所述激光器輸出光束進行分束和整形，得到多光束整形陣列；其中，所述分束相位用于控制光束的數量與位置；所述整形相位用于控制光束的形狀與尺寸。
33、本專利技術還提供了一種激光束動態分束系統，包括：輸出光束模式獲取模塊、焦平面變換模塊、光強誤差判斷模塊、目標光束平衡模塊、物平面變換模塊、實際振幅函數轉換模塊、分束相位獲取模塊、整形相位獲取模塊和光束陣列生成模塊；其中，
34、所述輸出光束模式獲取模塊，用于根據激光器輸出光束模式獲取激光器實際振幅函數，根據所述激光器實際振幅函數得到第一入射光束復振幅函數；
35、所述焦平面變換模塊，用于對所述第一入射光束復振幅函數進行正傅里葉變換得到第一焦平面復振幅函數，其中，所述激光器實際振幅函數經過正傅里葉變換得到焦平面實際振幅函數；
36、所述光強誤差判斷模塊，用于根據所述焦平面實際振幅函數建立光強誤差指標函數，并確定光強誤差指標；
37、所述目標光束平衡模塊，用于根據所需的多光束陣列的光強和位置分布得到焦平面目標光束振幅函數，使用焦平面目標光束振幅函數和權重函數代替所述焦平面實際振幅函數，得到第二焦平面復振幅函數；
38、所述物平面變換模塊，用于對所述第二焦平面復振幅函數進行逆傅里葉變換得到第二入射光束復振幅函數；
39、所述實際振幅函數轉換模塊，用于使用激光器實際振幅函數代替所述第二入射光束復振幅函數中經過逆傅里葉變換的所述焦平面目標光束振幅函數和所述權重函數，得到第三入射光束復振幅函數以代替所述第一入射光束復振幅函數；
40、所述分束相位獲取模塊，用于提取所述第一入射光束復振幅函數的相位獲取分束相位，根據所述分束本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種激光束動態分束方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第一入射光束振幅函數A的表達式為：
3.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第一焦平面復振幅函數B的表達式為：
4.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述光強誤差指標β根據實際加工的一致性要求經過實驗得到；
5.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第二焦平面復振幅函數B1的表達式為：
6.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第二入射光束復振幅函數A1的表達式為：
7.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述步驟7后還包括：
8.一種激光束動態分束系統，其特征在于，包括：輸出光束模式獲取模塊、焦平面變換模塊、光強誤差判斷模塊、目標光束平衡模塊、物平面變換模塊、實際振幅函數轉換模塊、分束相位獲取模塊、整形相位獲取模塊和光束陣列生成模塊；其中，
9.一種電子設備，其特征在于，包括：存儲器、處理
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的激光束動態分束方法。
...【技術特征摘要】
1.一種激光束動態分束方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第一入射光束振幅函數a的表達式為：
3.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第一焦平面復振幅函數b的表達式為：
4.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述光強誤差指標β根據實際加工的一致性要求經過實驗得到；
5.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第二焦平面復振幅函數b1的表達式為：
6.根據權利要求1所述的激光束動態分束方法，其特征在于，所述第二入射光束復振幅函數a1的表達式為：
7.根據權利要求1所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高添，秦振偉，周健，
申請(專利權)人：西安中科微精光子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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