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一种可动态控制的激光阵列系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:20:23

本技术属于阵列激光,具体是涉及一种可动态控制的激光阵列系统。

背景技术:

1、激光阵列系统是一种利用微透镜阵列、光纤光栅等元件来实现将激光束拆分成多个并行光路,并对各个光路进行独立控制的光学装置。其在光学成像、自动驾驶、3d打印和医疗设备等诸多领域有着很大的需求。这些应用都需要高效、高精度和灵活的光束控制能力,因此激光阵列的技术发展具有重要的意义。

2、目前,随着应用需求的不断提高,对激光阵列的数量和功率要求也越来越高。这导致激光阵列中的阵元数量和合成光束的尺寸也将进一步增大。随着光束数量的增多,使用基于单光电探测器的锁相技术会带来锁相控制带宽严重下降的问题,同时使用了较多的空间光学元件,这将导致无法准确的调整每一光束功率和相位,进而无法精准的合成光束。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于满足实际需求,提供一种可动态控制的激光阵列系统,该装置可以准确的单独调整每路光束的光功率和相位,从而实现更灵活、精确的光束合成和控制。

2、本实用新型提供了一种可动态控制的激光阵列系统,包括:

3、用于发射基础光束的激光发射模块,所述激光发射模块包括沿着基础光束射向分束器的方向依次设置的激光器、第一准直透镜、第一光放大器和分束器,其中,所述分束器将所述基础光束分为n个阵列光束,n为大于等于2的自然数;

4、针对每一阵列光束,沿着该阵列光束传播方向设置的用于调节该阵列光束功率和相位的阵列光束调节模块;

5、控制器;所述控制器分别与激光器、第一光放大器和所述阵列光束调节模块通过数据线连接。

6、优选地,每一阵列光束调节模块包括第二准直透镜、用于调节阵列光束功率的第二光放大器、用于调节阵列光束相位的相位调节器、将阵列光束分为检测阵列光束和输出阵列光束的分束镜以及用于测量检测阵列光束的功率的光电探测器;其中,

7、沿着阵列光束传播的方向依次设置所述第二准直透镜、所述第二光放大器、所述相位调节器和分束镜;

8、所述光电探测器设置在检测阵列光束的传播方向上;

9、所述控制器分别与所述第二光放大器、所述相位调节器和所述光电探测器通过数据线连接。

10、优选地,所述基础光束通过空间光形式经过第一准直透镜耦合进入第一光放大器;针对每一阵列光束,该阵列光束通过空间光形式经过第二准直透镜耦合进入第二光放大器。

11、优选地,所述检测阵列光束和所述输出阵列光束的功率比例为1:9。

12、优选地,包括沿着输出阵列光束的传播方向设置的第三准直透镜。

13、优选地,n个阵列光束为相互平行的光束,n个阵列光束调节模块相互平行设置。

14、优选地,所述第一光放大器或所述第二光放大器为半导体放大器。

15、优选地,所述激光器为输出光中心波长为1550nm的窄线宽激光器。

16、与现有技术相比,本申请具有的优点和积极效果是:

17、根据本实用新型提供的可动态控制的激光阵列系统,分束器接收到基础光束后,将基础光束分成n束阵列光束,每一阵列光束对应一个用于调节该阵列光束功率和相位的阵列光束调节模块,控制器预先配置智能的控制算法,可以通过自动调节方式或工作人员手动调节方式,控制阵列光束调节模块调节阵列光束的功率和相位。因为本实用新型公开的激光阵列系统未利用单光电探测器的锁相技术,不存在带宽下降的问题,又因为本实用新型对各个阵列光束单独控制,具备实时调整各个阵列光束的光功率和相位的能力,所以该装置可以准确实时调整每路光束的光功率和相位,从而实现更灵活、精确的光束合成和控制。

技术特征:

1.一种可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,每一阵列光束调节模块包括第二准直透镜(5)、用于调节阵列光束功率的第二光放大器(6)、用于调节阵列光束相位的相位调节器(7)、将阵列光束分为检测阵列光束和输出阵列光束的分束镜(8)以及用于测量检测阵列光束的功率的光电探测器(11);其中,

3.根据权利要求2所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,所述基础光束通过空间光形式经过第一准直透镜(2)耦合进入第一光放大器(3);针对每一阵列光束,该阵列光束通过空间光形式经过第二准直透镜(5)耦合进入第二光放大器(6)。

4.根据权利要求2所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,所述检测阵列光束和所述输出阵列光束的功率比例为1:9。

5.根据权利要求2所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,包括沿着输出阵列光束的传播方向设置的第三准直透镜(9)。

6.根据权利要求1所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,n个阵列光束为相互平行的光束,n个阵列光束调节模块相互平行设置。

7.根据权利要求3所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,所述第一光放大器(3)或所述第二光放大器(6)为半导体放大器。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的可动态控制的激光阵列系统,其特征在于,所述激光器(1)为输出光中心波长为1550 nm的窄线宽激光器。

技术总结本技术公开了一种可动态控制的激光阵列系统,涉及阵列激光技术领域,包括:用于发射基础光束的激光发射模块,所述激光发射模块包括沿着基础光束射向分束器的方向依次设置的激光器、第一准直透镜、第一光放大器和分束器,其中,所述分束器将所述基础光束分为N个阵列光束;针对每一阵列光束,沿着该阵列光束传播方向设置的用于调节该阵列光束功率和相位的阵列光束调节模块;控制器,所述控制器分别与激光器、第一光放大器和所述阵列光束调节模块通过数据线连接。应该本技术可以准确的单独调整每路光束的光功率和相位,从而实现更灵活、精确的光束合成和控制。技术研发人员:戴武涛,刘海锋,刘波,吴继旋,曹宏远受保护的技术使用者:天津寰宇星通科技有限公司技术研发日:20231228技术公布日:2024/7/25

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