【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工，具体涉及一种激光束动态分束方法、系统、设备和存储介质。
技术介绍
1、激光技术是一种利用高能密度激光束对材料进行加工的技术，广泛应用于制造业、医疗、科研等领域。激光分束整形是激光技术的重要组成部分，用于控制激光束的形状、数量和能量分布，以满足不同的应用需求。如图1所示，现有的激光束分束整形技术通过整形镜组与分束镜组的结合来实现，先通过整形镜组对入射光速进行整形，再通过分束镜组进行分束。但是这种方案，镜片装调复杂，需要多组镜片配合调试，导致调试难度大，间距精度也难以保证。此外，由于采用了复杂的镜组组合，分束的间距无法实时调控，导致分束间距与能量分布单一，难以满足一些需要动态调控的应用需求。因此，需要一种激光束动态分束方法、系统、设备和存储介质。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种激光束动态分束方法、系统、设备和存储介质。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种激光束动态分束方法，包括：
3、步骤1：根据激光器输出光束模式得到激光器实际振幅函数，根据所述激光器实际振幅函数得到第一入射光束复振幅函数；
4、步骤2：对所述第一入射光束复振幅函数进行正傅里叶变换得到第一焦平面复振幅函数，其中，所述激光器实际振幅函数经过正傅里叶变换得到焦平面实际振幅函数；
5、步骤3：根据所述焦平面实际振幅函数建立光强误差指标函数，并确定光强误差指标；当所述光强误差指
6、步骤4：根据所需的多光束阵列的光强和位置分布得到焦平面目标光束振幅函数，使用焦平面目标光束振幅函数和权重函数代替所述焦平面实际振幅函数，得到第二焦平面复振幅函数；
7、步骤5：对所述第二焦平面复振幅函数进行逆傅里叶变换得到第二入射光束复振幅函数；
8、步骤6：使用激光器实际振幅函数代替所述第二入射光束复振幅函数中经过逆傅里叶变换的所述焦平面目标光束振幅函数和所述权重函数，得到第三入射光束复振幅函数以代替所述第一入射光束复振幅函数，并跳转执行步骤2；
9、步骤7：提取所述第一入射光束复振幅函数的相位得到分束相位，根据所述分束相位生成相位全息图，并根据所述相位全息图对所述激光器输出光束进行分束，得到多光束阵列。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述第一入射光束振幅函数a的表达式为：
11、a＝a(x,y)*exp(i*phase2)；
12、其中，a为第一入射光束复振幅函数；a(x,y)为激光器实际振幅函数；x为物平面上的坐标系的横坐标；y为物平面上的坐标系的纵坐标；exp为以自然常数e为底的指数函数；i为虚数；phase2为入射光束的相位。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述第一焦平面复振幅函数b的表达式为：
14、b＝b(x1,y1)*exp(i*phase1)；
15、其中，b为第一焦平面复振幅函数；b(x1,y1)为焦平面实际振幅函数；x1为焦平面上的坐标系的横坐标；y1为焦平面上的坐标系的纵坐标；phase1为焦平面上的光束的相位。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述光强误差指标β根据实际加工的一致性要求经过实验得到；
17、所述光强误差指标函数的表达式为：
18、
19、其中，max为最大值函数；min为最小值函数。
20、在本专利技术的一个实施例中，所述第二焦平面复振幅函数b1的表达式为：
21、b1＝bdesign(x1,y1)*ω(x1,y1)*exp(i*phase1)；
22、b1为第二焦平面复振幅函数；bdesign(x1,y1)为焦平面目标光束振幅函数；ω(x1,y1)为权重函数，其表达式为：
23、
24、其中，所述权重函数ω(x1,y1)用于增强所述焦平面实际振幅函数b(x1,y1)低于所述焦平面目标光束振幅函数bdesign(x1,y1)的振幅，并减弱所述焦平面实际振幅函数b(x1,y1)低于所述焦平面目标光束振幅函数bdesign(x1,y1)的振幅。
25、在本专利技术的一个实施例中，所述第二入射光束复振幅函数a1的表达式为：
26、a1＝a1(x,y)*exp(i*phase2)；
27、其中，a1为第二入射光束复振幅函数；a1(x,y)为所述焦平面目标光束振幅函数bdesign(x1,y1)和所述权重函数ω(x1,y1)经过逆傅里叶变换后得到的振幅函数。
28、在本专利技术的一个实施例中，所述第三入射光束复振幅函数a2的表达式为：
29、a2＝a(x,y)*exp(i*phase2)；
30、其中，a2为第三入射光束复振幅函数。
31、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤7后还包括：
32、步骤8：根据所需的光束形态与尺寸生成整形相位，并将所述整形相位与所述分束相位相加得到分束整形相位，根据所述分束整形相位生成相位全息图，并根据所述相位全息图对所述激光器输出光束进行分束和整形，得到多光束整形阵列；其中，所述分束相位用于控制光束的数量与位置；所述整形相位用于控制光束的形状与尺寸。
33、本专利技术还提供了一种激光束动态分束系统，包括：输出光束模式获取模块、焦平面变换模块、光强误差判断模块、目标光束平衡模块、物平面变换模块、实际振幅函数转换模块、分束相位获取模块、整形相位获取模块和光束阵列生成模块；其中，
34、所述输出光束模式获取模块，用于根据激光器输出光束模式获取激光器实际振幅函数，根据所述激光器实际振幅函数得到第一入射光束复振幅函数；
35、所述焦平面变换模块，用于对所述第一入射光束复振幅函数进行正傅里叶变换得到第一焦平面复振幅函数，其中，所述激光器实际振幅函数经过正傅里叶变换得到焦平面实际振幅函数；
36、所述光强误差判断模块，用于根据所述焦平面实际振幅函数建立光强误差指标函数，并确定光强误差指标；
37、所述目标光束平衡模块，用于根据所需的多光束阵列的光强和位置分布得到焦平面目标光束振幅函数，使用焦平面目标光束振幅函数和权重函数代替所述焦平面实际振幅函数，得到第二焦平面复振幅函数；
38、所述物平面变换模块，用于对所述第二焦平面复振幅函数进行逆傅里叶变换得到第二入射光束复振幅函数；
39、所述实际振幅函数转换模块，用于使用激光器实际振幅函数代替所述第二入射光束复振幅函数中经过逆傅里叶变换的所述焦平面目标光束振幅函数和所述权重函数，得到第三入射光束复振幅函数以代替所述第一入射光束复振幅函数；
40、所述分束相位获取模块，用于提取所述第一入射光束复振幅函数的相位获取分束相位，根据所述分束本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光束动态分束方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第一入射光束振幅函数A的表达式为：
3.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第一焦平面复振幅函数B的表达式为：
4.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述光强误差指标β根据实际加工的一致性要求经过实验得到；
5.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第二焦平面复振幅函数B1的表达式为：
6.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第二入射光束复振幅函数A1的表达式为：
7.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述步骤7后还包括：
8.一种激光束动态分束系统，其特征在于，包括：输出光束模式获取模块、焦平面变换模块、光强误差判断模块、目标光束平衡模块、物平面变换模块、实际振幅函数转换模块、分束相位获取模块、整形相位获取模块和光束阵列生成模块；其中，
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的激光束动态分束方法。
...【技术特征摘要】
1.一种激光束动态分束方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第一入射光束振幅函数a的表达式为：
3.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第一焦平面复振幅函数b的表达式为：
4.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述光强误差指标β根据实际加工的一致性要求经过实验得到；
5.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第二焦平面复振幅函数b1的表达式为：
6.根据权利要求1所述的激光束动态分束方法，其特征在于，所述第二入射光束复振幅函数a1的表达式为：
7.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：高添，秦振伟，周健，
申请(专利权)人：西安中科微精光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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