一种利用变形镜实现光束自动整形的装置

摘要

一种利用变形镜实现光束自动整形的装置，由激光器、望远镜、变形镜、CCD相机、D/A转换卡、高压放大器、变密度衰减盘、主控计算机、图像采集卡、聚焦透镜、遗传控制算法组成，本发明利用遗传算法控制变形镜，通过改变激光光束的近场波面的相位分布，从而达到改变其远场光斑形态的目的，在不需要计算出远场光斑形状与近场相位的关系式的前提下，能够实现激光光束整形：不仅可以把高斯激光光束整形成超高斯光束、方形光束等实际应用中需要的光束，还能够实现对激光光束中包含的静态和准静态像差的有效校正。本发明具有结构简单，通用性强，实现容易的优点，能够应用在对激光光束形状有特定要求的场合，可以大大扩大激光的应用领域。

主权项

1、一种利用变形镜实现光束自动整形的装置，其特征在于：主要包括激光器、望远镜、变密度衰减盘、变形镜、聚焦透镜、CCD相机、主控计算机以及内置其内的图像采集卡、基于遗传算法的控制软件，高压放大器及内置其中的D/A转换卡，激光器输出光束被望远镜扩大到与变形镜的口径相匹配，该光束经过变形镜反射，再经过变密度衰减盘衰减光器后入射到聚焦透镜，然后被汇聚到焦平面上的CCD相机的靶面之上，主控计算机内的图像采集卡将CCD相机靶面上的光斑信号采集下来，利用此信号与预先储存在主控计算机中的目标光斑信号在对应像素点上作绝对差运算，绝对差运算的均方根作为遗传算法要优化的目标函数，同时也作为遗传算法的适应度函数，执行主控计算机内的基于遗传算法的控制算法，把经过迭代运算得出的数字控制电压，经由高压放大器内的D/A转换卡转换成模拟信号，该信号再经过高压放大器放大，施加在变形镜的驱动器上，使变形镜朝着让目标函数优化的方向发生形变，当目标函数即绝对差运算的均方根最小时，激光器的输出光束就可以整形成预先设定的目标光束。