南宫NG28官网：日本开发出高质量光束整形技术，可用于紫外至近红外波段的各类激光器

本文摘要：据麦姆斯咨询报导，日本大阪大学（OsakaUniversity）的研究人员研发出有一种技术：通过优化虚拟世界振幅光栅，需要减少额外成本，才可提高传统方法取得的激光光束整形（laserbeamshaping）和波前的精度。

据麦姆斯咨询报导，日本大阪大学（OsakaUniversity）的研究人员研发出有一种技术：通过优化虚拟世界振幅光栅，需要减少额外成本，才可提高传统方法取得的激光光束整形（laserbeamshaping）和波前的精度。该研究成果已公开发表于ScientificReports。高质量的方形平顶光束已被普遍应用于各类领域，如均匀分布激光加工、医学以及用作加速器与核聚变中超高强度激光应用于等。光束形状是构建激光潜在性能和效果的关键所在。

然而，由于光束形状和波前因激光变化而异，因此光束整形对于产生所须要形状以符合各种市场需求来说至关重要。针对各类应用于早已研发出有了静态和自适应光束整形方法。散射光学元件（DOE）作为一种静态方法，其边缘陡度和平缓度较低，光束整形后不会再次发生波前应力。

此外，计算机分解的全息图（CGH）作为一种典型的自适应方法，也不存在某种程度的艰难。同时，研究者也研发出有了一种自适应波束整形技术，使用在光学4F系统中傅里叶平面上具备空间频率滤波的空间光调制器（SLM）上编码的振幅光栅。该传统方法是通过空间掌控散射效率，可在无波前应力下产生方形平顶光束。然而，由于萃取和残余分量在傅里叶平面中有重合，因此必须从萃取分量中分离出低空间频率（HSF）分量，从而容许所获得的光束形状的平缓度和边缘陡度。

在本研究中，研究小组研发出有一种高精度的标准化光束整形技术，可用作从紫外到近红外波段的各类激光器。这种方法利用虚拟世界对角振幅光栅对傅里叶平面中的残余与萃取分量展开空间分离出来，并通过使光栅向量kg不平行于所须要光束剖面的法向量kx或ky来避免重合；在传统方案中，这些向量彼此互相平行。通过有效地利用只包括HSF的萃取分量，构建了高分辨率的光束整形。取得了所有角形平缓的高度均匀分布的平顶光束，从而将整形光束的边缘高度诱导到20μm，大于传统横向振幅光栅的20％。

该论文的通讯作者YoshikiNakata说道：“我们的方法可以通过提升分辨率和精度来优化光束形状，这将为基础研究、生产和医学工程等领域作出贡献。在传统光束整形系统中，只需转变空间频率滤波器和编码在SLM上的振幅光栅，需要减少额外成本，才可明显提升光束整形的精度。

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