【技术实现步骤摘要】
技术介绍
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技术介绍
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1、光束整形就是将光强呈高斯分布的激光束变成所需的光强分布，理想的激光直写系统需有陆边极小的平顶焦斑，激光雷达要求出射光束为平顶圆光束，惯性约束核聚变中要求激光光斑呈无旁瓣的平顶分布，因此最常用的光束整形技术是将激光束的高斯分布整形为平顶分布。frieden在1965年首次提出了激光整形，他选用由一个平凹非球面镜和一个平凸非球面镜组成的非球面透镜组作为光束整形器件。该种方法利用了入射光线与出射光线能量守恒、斯涅耳折射定律和两个非球面透镜之间任意光束的光程相等的原理。这种方法虽然原理简单、能量利用率高，但是却受制于非球面的加工技术，而且制作高精度的非球面价格十分昂贵，同时激光参数一旦改变，则需重新设计并制造新的非球面，因此系统的可重复使用率低。此后美国的劳伦斯里弗莫尔实验室提出了双折射透镜组整形法，dickey提出了微透镜阵列整形法。还有衍射光学元件整形法，衍射光学元件又叫做二元光学元件(binary optical element)，简称boe，它的特点是体积小，质量轻，但衍射光学元件有着制作难度高且可重复利用率低等缺点。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本技术要解决的问题在于克服上述在先技术的不足，提供一种元件可重复利用率高、制作简单，且可以同时测得光束整形后的光强和相位分布的装置。
2、本技术的构思是：
3、从激光器出射的激光光束经过起偏器变成系统所选液晶空间光调制器能进行纯相位调制的水平线偏振光，随
4、液晶空间光调制器是利用液晶分子的双折射效应以及电光特性而制成的，在光束整形中利用的是它能改变光束相位的能力，可以模拟衍射光学元件的相位分布。它的光学表面分成了很多尺寸一样的方形小单元，其边长为微米量级，由于每个小单元由一个独立的电信号控制，所以每个小单元可以根据需要来调制入射到自己区域的光波相位。液体空间光调制器的相位调制区间为0到2π，可以通过灰度图对其每点的相位调制大小进行控制。具体步骤是将每个区域的相位大小转化为电极电压，将所有电极电压大小按序排列后，制作成一张二维灰度图，然后将二维灰度图输入计算机，就可以控制它的相位调制大小。本装置中的液晶空间光调制器为反射型液晶空间光调制器，它的最外层是一层玻璃，玻璃下面是透明电极，它与底座的电极一起构成上下结构，在有电压的情况下，它们之间的液晶分子会被极化，从而使液晶分子发生偏转。由于入射光和出射光都位于相同的一侧，两束光容易产生混淆，因此放置第一非偏振分束器将入射光和出射光分离。
5、光束被液晶空间光调制器调制过后，由于其自身的特性，将会产生零级衍射光斑，而调制后的光束将会在空间中发生夫琅和费衍射，在夫琅和费衍射的观察区域放置一个光阑，可以滤除零件衍射光斑以及其他的杂散光。
6、本技术的解决方案如下：
7、本技术是一种基于液晶空间光调制器的光束整形装置，它包括激光器、起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器、光阑、第二非偏振分束器、cmos图像传感器、哈特曼波前传感器、驱动单元和计算机；起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器依次设置在激光器出射光束方向上；光束经液晶空间光调制器调制后被第一非偏振分束器反射，在反射的方向上依次设置有光阑、第二非偏振分束器、哈特曼波前传感器，cmos图像传感器与哈曼特波前传感器对称放置。液晶空间光调制器连接驱动单元及计算机，cmos图像传感器及哈特曼波前传感器也与计算机连接。
8、所述的cmos图像传感器和哈曼特波前传感器对称放置，可同时测得整形后光束的光强分布和相位分布。
9、本技术提供的一种基于液晶空间光调制器的光束整形装置如上所述结构，工作过程为：激光器产生激光束，经过起偏器成为水平线偏振光，通过扩束透镜扩束，扩束后的光束经第一非偏振分束器进入液晶空间光调制器，液晶空间光调制器与驱动单元及计算机相连，由计算机对液晶空间光调制器进行实时的控制。调制后的光束被第一非偏振分束器反射，经光阑滤去杂光，被第二非偏振分束器分光，分别进入cmos图像传感器和哈曼特波前传感器。cmos图像传感器与计算机相连，在计算机中显示出整形后光束的光强分布。哈曼特波前传感器也与计算机相连，在计算机中显示出整形后光束的相位分布。
10、与在先技术相比，本技术的优点：
11、1)实现装置结构简单，操作方便且比较稳定。
12、2)液体空间光调制器相比于其他光束整形元件，制作简单且重复利用率高，还可以通过计算机实时控制光束的整形。
13、3)将cmos图像传感器和哈曼特波前传感器对称放置，通过一个非偏振分束器可同时测得光强分布和相位分布。
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1.一种基于液晶空间光调制器的光束整形装置，其特征在于：系统由激光器、起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器、光阑、第二非偏振分束器、CMOS图像传感器、哈特曼波前传感器、驱动单元和计算机组成；起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器依次设置在激光器出射光束方向上；光束经液晶空间光调制器调制后被第一非偏振分束器反射，在反射的方向上依次设置有光阑、第二非偏振分束器、哈特曼波前传感器，CMOS图像传感器与哈曼特波前传感器对称放置，液晶空间光调制器连接驱动单元及计算机，CMOS图像传感器及哈特曼波前传感器也与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于液晶空间光调制器的光束整形装置，其特征在于：所述的CMOS图像传感器和哈曼特波前传感器对称放置，可同时测得整形后光束的光强分布和相位分布。
【技术特征摘要】
1.一种基于液晶空间光调制器的光束整形装置，其特征在于：系统由激光器、起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器、光阑、第二非偏振分束器、cmos图像传感器、哈特曼波前传感器、驱动单元和计算机组成；起偏器、扩束透镜、第一非偏振分束器、液晶空间光调制器依次设置在激光器出射光束方向上；光束经液晶空间光调制器调制后被第一非偏振分束器反射，在反射的方向上依次设置...
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