JP2019512882A - 高出力レーザのための2軸適応光学(ao)システム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (23)
- 低電力光ビームを生成するよう構成されるマスタ発振器と、
前記低電力光ビームを用いて高電力光ビームを生成するよう構成される平面導波路増幅器であり、遅軸方向においてより大きい寸法を有し、速軸方向においてより小さい寸法を有する前記平面導波路増幅器と、
前記遅軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更し、前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するよう構成される少なくとも1つの適応光学要素と、
前記少なくとも1つの適応光学要素を制御するよう構成されるフィードバックループと
を有するシステム。 - 前記少なくとも1つの適応光学要素は、前記平面導波路増幅器によって生じた熱に基づくひずみを補償するために、前記遅軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するよう構成され、
前記少なくとも1つの適応光学要素は、前記マスタ発振器及び前記平面導波路増幅器に関連した光学的ずれを補償するために、前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するよう構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記フィードバックループは、
前記高電力光ビームのサンプルの複数の特性の測定を生成するよう構成される1つ以上のセンサと、
前記測定に基づき前記少なくとも1つの適応光学要素を制御するよう構成されるコントローラと
を有する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記フィードバックループは、前記遅軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御するよう構成される第1制御ループと、前記速軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御するよう構成される第2制御ループとを有し、
前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、前記サンプルの異なる特性の測定を使用するよう構成される、
請求項3に記載のシステム。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、異なる周波数又はインターバルで動作するよう構成される、
請求項4に記載のシステム。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、同様の周波数で動作するよう構成され、
前記第1制御ループは、前記第2制御ループによって引き起こされた前記低電力光ビームに対する変更を考慮するよう構成される、
請求項4に記載のシステム。 - 複数の適応光学要素が、前記マスタ発振器及び前記平面導波路増幅器に関連した並進運動及び角度の両方のずれを補正するよう構成される、
請求項1に記載のシステム。 - 夫々の適応光学要素が、可変形ミラー、液晶に基づく光フェーズドアレイ、空間光変調器、及びステアリングミラーのうちの1つを有する、
請求項1に記載のシステム。 - マスタ発振器により低電力光ビームを生成することと、
遅軸方向においてより大きい寸法を有し、速軸方向においてより小さい寸法を有する平面導波路増幅器により、前記低電力光ビームを増幅して高電力光ビームを生成することと、
少なくとも1つの適応光学要素により、前記遅軸方向に沿って及び前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更することと、
フィードバックループにより前記少なくとも1つの適応光学要素を制御することと
を有する方法。 - 前記低電力光ビームを変更することは、
前記平面導波路増幅器によって生じた熱に基づくひずみを補償するために、前記遅軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更することと、
前記マスタ発振器及び前記平面導波路増幅器に関連した光学的ずれを補償するために、前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更することと
を有する、
請求項9に記載の方法。 - 前記フィードバックループにより前記少なくとも1つの適応光学要素を制御することは、
1つ以上のセンサから前記高電力光ビームのサンプルの複数の特性の測定を取得することと、
前記測定に基づき前記少なくとも1つの適応光学要素を制御することと
を有する、
請求項9に記載の方法。 - 前記フィードバックループは、前記遅軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御する第1制御ループと、前記速軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御する第2制御ループとを有し、
前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、前記サンプルの異なる特性の測定を使用する、
請求項11に記載の方法。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、異なる周波数又はインターバルで動作する、
請求項12に記載の方法。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、同様の周波数で動作し、
前記第1制御ループは、前記第2制御ループによって引き起こされた前記低電力光ビームに対する変更を考慮する、
請求項12に記載の方法。 - 前記第1制御ループは、波面センサ測定、パワー・イン・ザ・バケットセンサ測定、及び線形アレイセンサ測定のうちの少なくとも1つに基づき前記遅軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御し、
前記第2制御ループは、出力電力センサ測定に基づき前記速軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御する、
請求項12に記載の方法。 - 前記1つ以上のセンサは、2次元カメラを有し、
前記カメラの1つの次元は、前記遅軸方向に対応し、
前記カメラの直交する次元は、前記速軸方向に対応する、
請求項11に記載の方法。 - 複数の適応光学要素が、前記マスタ発振器及び前記平面導波路増幅器に関連した並進運動及び角度の両方のずれを補正する、
請求項11に記載の方法。 - 遅軸方向においてより大きい寸法を有し、速軸方向においてより小さい寸法を有する平面導波路増幅器がマスタ発振器によって生成された低電力光ビームを用いることによって生成された高電力光ビームのサンプルの測定を受けるよう構成される少なくとも1つのインターフェイスと、
少なくとも1つの適応光学要素を制御して、前記遅軸方向に沿って及び前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するよう構成される少なくとも1つの処理デバイスと
を有する装置。 - 前記少なくとも1つの処理デバイスは、
前記平面導波路増幅器によって生じた熱に基づくひずみを補償するために、前記遅軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更し、
前記マスタ発振器及び前記平面導波路増幅器に関連した光学的ずれを補償するために、前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更する
ように前記少なくとも1つの適応光学要素を制御するよう構成される、
請求項18に記載の装置。 - 前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記遅軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御する第1制御ループの部分と、前記速軸方向に沿った前記低電力光ビームの変更を制御する第2制御ループの部分とを形成するよう構成され、
前記少なくとも1つの処理デバイスは、異なる前記制御ループのために前記サンプルの異なる特性の測定を使用するよう構成される、
請求項18に記載の装置。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、異なる周波数又はインターバルで動作するよう構成される、
請求項20に記載の装置。 - 前記第1制御ループ及び前記第2制御ループは、同様の周波数で動作するよう構成され、
前記第1制御ループは、前記第2制御ループによって引き起こされた前記低電力光ビームに対する変更を考慮するよう構成される、
請求項20に記載の装置。 - 前記少なくとも1つの処理デバイスは、
前記遅軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するように1つ以上の第1適応光学要素を制御し、
前記速軸方向に沿って前記低電力光ビームを変更するように1つ以上の第2適応光学要素を制御する
よう構成される、
請求項18に記載の装置。
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