本公開(kāi)涉及激光，尤其涉及一種光束整形光路系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、在激光技術(shù)領(lǐng)域中，光束整形光路系統(tǒng)用于對(duì)激光光束進(jìn)行整形后發(fā)射。

2、相關(guān)技術(shù)中，光束整形光路系統(tǒng)中采用機(jī)械式變焦，通過(guò)添加能夠使整個(gè)光束整形光路系統(tǒng)整體移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整光束整形光路系統(tǒng)輸出的激光的焦點(diǎn)。

3、然而，光束整形光路系統(tǒng)對(duì)光路上各個(gè)器件的相對(duì)位置有嚴(yán)格的要求，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)整體移動(dòng)光束整形光路系統(tǒng)的方式，存在穩(wěn)定性差的問(wèn)題，易使光束傳輸發(fā)生偏差，導(dǎo)致光束準(zhǔn)直性低。

4、需要說(shuō)明的是，在上述背景技術(shù)部分公開(kāi)的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)提供一種光束整形光路系統(tǒng)及控制方法，至少在一定程度上克服了相關(guān)技術(shù)中光束準(zhǔn)直性低的問(wèn)題。

2、本公開(kāi)的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)踐而習(xí)得。

3、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種光束整形光路系統(tǒng)，包括：依次設(shè)置的激光發(fā)射器、擴(kuò)束鏡、光束整形器、激光振鏡和液態(tài)場(chǎng)鏡；所述液態(tài)場(chǎng)鏡包括液態(tài)透鏡組和壓力控制器，所述壓力控制器用于根據(jù)曲率信號(hào)向所述液態(tài)透鏡組施加壓力，以調(diào)整所述液態(tài)透鏡組的曲率。

4、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：準(zhǔn)直校準(zhǔn)器，所述準(zhǔn)直校準(zhǔn)器位于所述激光發(fā)射器與所述擴(kuò)束鏡之間，用于調(diào)整激光入射至所述擴(kuò)束鏡的入射角度及位置。

5、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直校準(zhǔn)器包括：半反半透鏡組，用于將所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光進(jìn)行反射及透射，其中，反射的激光射入所述擴(kuò)束鏡；位置探測(cè)儀，用于接收所述半反半透鏡組透射的激光，并根據(jù)透射的激光生成所述位置信號(hào)；準(zhǔn)直控制器，用于根據(jù)所述位置信號(hào)生成控制信號(hào)；透鏡調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)所述控制信號(hào)對(duì)所述半反半透鏡組的鏡面朝向及位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)整激光入射至所述擴(kuò)束鏡的入射角度及位置。

6、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：折返鏡，位于所述位置探測(cè)儀與所述半反半透鏡組之間。

7、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：測(cè)距裝置，用于獲取待打點(diǎn)面與所述液態(tài)場(chǎng)鏡出光面之間的距離信息；曲率控制器，用于根據(jù)所述距離信息生成所述曲率信號(hào)。

8、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種光束整形光路控制方法，包括：發(fā)射激光；對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)束處理，以使擴(kuò)束后激光的光斑尺寸符合預(yù)設(shè)條件；對(duì)擴(kuò)束后的激光進(jìn)行整形，得到整形后的激光；對(duì)所述整形后的激光的傳播方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn)；通過(guò)液態(tài)場(chǎng)鏡出射偏轉(zhuǎn)后的激光，所述液態(tài)場(chǎng)鏡中液態(tài)透鏡組的曲率基于曲率信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。

9、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)束處理之前，還包括：調(diào)整激光的傳播方向，以使調(diào)整后的傳播方向滿足預(yù)設(shè)擴(kuò)束條件。

10、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，所述調(diào)整激光的傳播方向，包括：對(duì)激光進(jìn)行透射及反射處理，得到透射的激光及反射的激光，所述反射的激光用于進(jìn)行擴(kuò)束；通過(guò)所述位置探測(cè)儀接收并分析所述透射的激光的入射位置，得到位置信息；生成所述位置信息對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)整所述反射的激光的傳播方向。

11、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，所述通過(guò)所述位置探測(cè)儀接收并確定所述透射的激光的入射位置，得到位置信息之前，還包括：增加所述透射的激光射入所述位置探測(cè)儀的光路長(zhǎng)度。

12、在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，還包括：獲取待打點(diǎn)面與所述液態(tài)場(chǎng)鏡出光面之間的距離信息；生成所述距離信息對(duì)應(yīng)的曲率信號(hào)，以便于基于所述曲率信號(hào)調(diào)整所述液態(tài)透鏡組的曲率。

13、本公開(kāi)的實(shí)施例所提供的技術(shù)方案至少包括以下有益效果：

14、本公開(kāi)的實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過(guò)在光束整形光路系統(tǒng)中應(yīng)用液態(tài)場(chǎng)鏡，并通過(guò)曲率信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)液態(tài)場(chǎng)鏡中液態(tài)透鏡組的曲率，可以實(shí)現(xiàn)非機(jī)械式變焦，從而避免了移動(dòng)整個(gè)光束整形光路系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，進(jìn)而避免了因機(jī)械式移動(dòng)變焦而帶來(lái)的振動(dòng)，保證了光束整形光路系統(tǒng)中各個(gè)器件的相對(duì)位置的穩(wěn)定，使得整個(gè)光束整形光路系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、光路的準(zhǔn)直性高。

15、進(jìn)一步地，通過(guò)改變液態(tài)場(chǎng)鏡的曲率實(shí)現(xiàn)變焦的速度快，精度高，能滿足高速率變焦的需求。

16、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開(kāi)。

技術(shù)特征：

1.一種光束整形光路系統(tǒng)，其特征在于，包括：依次設(shè)置的激光發(fā)射器、擴(kuò)束鏡、光束整形器、激光振鏡和液態(tài)場(chǎng)鏡；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束整形光路系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光束整形光路系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直校準(zhǔn)器包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光束整形光路系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的光束整形光路系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

6.一種光束整形光路控制方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光束整形光路控制方法，其特征在于，所述對(duì)激光的光斑尺寸進(jìn)行調(diào)整之前，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光束整形光路控制方法，其特征在于，所述調(diào)整激光的傳播方向，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光束整形光路控制方法，其特征在于，所述通過(guò)所述位置探測(cè)儀接收并確定所述透射的激光的入射位置，得到位置信息之前，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任意一項(xiàng)所述的光束整形光路控制方法，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供了一種光束整形光路系統(tǒng)及控制方法，涉及激光技術(shù)領(lǐng)域。該光束整形光路系統(tǒng)包括：依次設(shè)置的激光發(fā)射器、擴(kuò)束鏡、光束整形器、激光振鏡和液態(tài)場(chǎng)鏡；液態(tài)場(chǎng)鏡包括液態(tài)透鏡組和壓力控制器，壓力控制器用于根據(jù)曲率信號(hào)向液態(tài)透鏡組施加壓力，以調(diào)整液態(tài)透鏡組的曲率。通過(guò)在光束整形光路系統(tǒng)中應(yīng)用液態(tài)場(chǎng)鏡，并通過(guò)曲率信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)液態(tài)場(chǎng)鏡中液態(tài)透鏡組的曲率，可以實(shí)現(xiàn)非機(jī)械式變焦，從而避免了移動(dòng)整個(gè)光束整形光路系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，進(jìn)而避免了因機(jī)械式移動(dòng)變焦而帶來(lái)的振動(dòng)，保證了光束整形光路系統(tǒng)中各個(gè)器件的相對(duì)位置的穩(wěn)定，使得整個(gè)光束整形光路系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、光路的準(zhǔn)直性高。

技術(shù)研發(fā)人員：任澤,閆俊偉,谷新,安金鑫,曹康,王成飛,陳仲林,李連松,王子溪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：京東方科技集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19