【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微光衍射，具体为一种微光衍射元件补偿方法、系统、光学装置及存储介质。
技术介绍
1、微光衍射元件是光学系统中的组件，广泛应用于激光雷达、光通信和光学计算等领域。在高功率激光应用中，微光衍射元件面临着热效应问题。当高功率激光通过微光衍射元件时，部分能量被吸收并转化为热量，导致元件温度分布不均匀。这种不均匀的温度分布会引起材料的热膨胀和折射率变化，进而造成局部相位畸变。这些相位畸变会影响微光衍射元件的性能，导致衍射效率随时间动态变化，难以保持稳定的光束质量和衍射性能。
2、传统的被动散热方法难以有效解决这一问题，特别是在高功率、长时间工作的情况下。因此，如何有效补偿微光衍射元件的热效应，维持其在高功率激光应用中的稳定性能，是领域内困扰的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种微光衍射元件补偿方法、系统、光学装置及存储介质以解决微光衍射元件在高功率激光应用中，由于热效应导致的局部相位畸变，使得衍射效率随时间动态变化，难以保持稳定的光束质量和衍射性能的技术问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一方面，提供一种微光衍射元件补偿方法，所述补偿方法包括以下步骤：
4、获取所述微光衍射元件的实时温度分布信息；
5、对所述温度分布信息进行预处理，消除噪声并优化所述温度分布信息的温度数据；
6、基于优化后的所述温度数据，计算所述微光衍射元件的折射率变化；
7、根据所述折射率变
8、基于所述局部相位畸变，通过迭代算法生成原始相位补偿图案；
9、将所述原始相位补偿图案转为空间光调制器可识别的格式相位补偿图案；
10、将所述格式相位补偿图案应用于所述空间光调制器；
11、将所述空间光调制器放置在所述微光衍射元件的光路中，以抵消热效应导致的局部相位畸变。
12、另一方面，提供一种实现如上所述的微光衍射元件补偿方法的微光衍射元件补偿系统，所述补偿系统包括：
13、温度获取模块，用于获取微光衍射元件的实时温度分布信息；
14、预处理模块，用于对温度分布信息进行预处理；
15、折射率计算模块，用于计算微光衍射元件的折射率变化；
16、相位畸变计算模块，用于计算微光衍射元件的局部相位畸变；
17、补偿图案生成模块，用于生成相位补偿图案；
18、格式转换模块，用于将相位补偿图案转换为空间光调制器可接受的格式；
19、补偿执行模块，用于将相位补偿图案应用于空间光调制器；及
20、空间光调制补偿模块，用于抵消热效应导致的局部相位畸变。
21、再一方面，提供一种光学装置，包括如上所述的微光衍射元件补偿系统，所述光学装置还包括：
22、微光衍射元件；
23、高功率激光器，用于产生入射光束；及
24、置于光路中的空间光调制器，用于加载格式相位补偿图案。
25、又一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被计算机的处理器执行时能够实现如上所述的微光衍射元件补偿方法。
26、本专利技术的有益效果是：
27、本专利技术的微光衍射元件补偿方法通过实时获取温度分布信息、计算折射率变化和局部相位畸变，并利用空间光调制器应用动态补偿，有效解决了高功率激光应用中微光衍射元件热效应导致的性能不稳定问题。通过计算折射率变化和局部相位畸变，本专利技术能够准确捕捉热效应对微光衍射元件性能的影响。生成原始相位补偿图案，并将其转换为空间光调制器可识别的格式，实现了高精度的动态补偿。将空间光调制器放置在微光衍射元件的光路中，可以实时抵消热效应导致的局部相位畸变，从而提高了微光衍射元件在高功率激光应用中的稳定性，如图5所示。本专利技术的补偿方法不仅能够维持微光衍射元件的衍射效率和光束质量，还延长了元件在高功率条件下的工作时间，提升了微光衍射元件在实际应用中的性能及寿命。
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1.一种微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述对所述温度分布信息进行预处理的方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述计算所述微光衍射元件的折射率变化的计算方法为：
4.如权利要求3所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述计算所述微光衍射元件的局部相位畸变的方法包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述通过迭代算法生成原始相位补偿图案的方法包括以下步骤：
6.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述将所述原始相位补偿图案转为空间光调制器可识别的格式相位补偿图案包括计算所述原始相位补偿图案转换为灰度值分布；
7.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述补偿方法还包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述实时监测所述微光衍射元件的衍射效率的步骤包括：
9.如权利要求1
10.如权利要求9所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述预测所述微光衍射元件在设定时间内的温度分布变化趋势的步骤包括：
11.如权利要求9所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述基于所述预测的结果提前生成前馈补偿图案的方法包括以下步骤：
12.一种实现如权利要求1至11任一项所述的微光衍射元件补偿方法的微光衍射元件补偿系统，其特征在于，所述补偿系统包括：
13.如权利要求12所述的微光衍射元件补偿系统，其特征在于，所述补偿系统还包括：
14.一种光学装置，包括如权利要求12至13任一项所述的微光衍射元件补偿系统，其特征在于，所述光学装置还包括：
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被计算机的处理器执行时能够实现如权利要求1至11任一项所述的微光衍射元件补偿方法。
...【技术特征摘要】
1.一种微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述对所述温度分布信息进行预处理的方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述计算所述微光衍射元件的折射率变化的计算方法为：
4.如权利要求3所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述计算所述微光衍射元件的局部相位畸变的方法包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述通过迭代算法生成原始相位补偿图案的方法包括以下步骤：
6.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述将所述原始相位补偿图案转为空间光调制器可识别的格式相位补偿图案包括计算所述原始相位补偿图案转换为灰度值分布；
7.如权利要求1所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述补偿方法还包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的微光衍射元件补偿方法，其特征在于，所述实时监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钦廉，夏逢春，张静，王君杰，金晴，
申请(专利权)人：上海至纯洁净系统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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