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一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统，其特征在于，包括：沿着光路方向依次放置的光发生器、衍射光学器件和光束聚焦器件，以及放置在光发生器和光束聚焦器件的像方焦平面之间的像差光学器件；所述光发生器用于提供光源；所述像差光学器件用于在光路中增加第一光学像差，使光路中的光束质量发生劣化；所述衍射光学器件用于对入射光束进行波前调制得到出射光；所述波前调制包括第一波前调制和第二波前调制；所述第一波前调制对应的调制分布和调制量大小基于所述衍射光学器件待实现的功能确定；所述第二波前调制用于为所需级次的光束引入第二光学像差；所述第二光学像差与所述第一光学像差相互补偿，以达到像差矫正的效果；所述光束聚焦器件用于对所述出射光进行聚焦，得到非所需级次光功率密度下降的光场分布。

本发明公开了一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统及方法，属于光学领域，包括：沿着光路方向依次放置的光发生器、衍射光学器件和光束聚焦器件，以及放置在光发生器和光束聚焦器件的像方焦平面之间的像差光学器件；该系统通过像差光学器件在光路中增加第一光学像差，使光路中的光束质量发生劣化；且在采用衍射光学器件对入射光束进行波前调制的过程中，为所需级次的光束引入与第一光学像差相互补偿的第二光学像差，使得所需级次的光场分布保持清晰状态，而非所需级次的光场分布被增加的第一像差劣化掉，从而有效的消减非所需级次的影响。

衍射光学器件在光学领域有着十分广泛地应用，例如激光加工、生物显微成像、信息光存储等。常用的衍射光学器件包括光栅、声光偏转器、空间光调制器(spatial lightmodulator，SLM)、数字微镜器件(digital micromirror device，DMD)、超表面材料和衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)等。衍射光学元件能够对入射光束的波前的光学参数(相位、振幅)进行调制，使出射光的波前的对应光学参数发生改变。同时，可以对衍射光学元件调制量的大小及空间分布进行预先的设计，从而获得所需的光场分布。因为能够对波前进行灵活的调制，衍射光学器件在光学系统中能够实现多种功能，如光束的分束、偏转、扫描、聚焦以及像差矫正、光束整形等。分束即将一束入射光分为多束出射光；偏转即使出射光的角度与入射光相比发生偏转；扫描即不断变化出射光的偏转角度，实现光束的扫描；聚焦即通过衍射光学器件使出射光聚焦；像差矫正指通过对入射光的波前进行调制，使其与光学系统中的像差相互抵消，达到消除像差的目的；光束整形指将光束整形为所需的特殊光束，如贝塞尔光束、拉盖尔-高斯光束、瑞利光束等。正因为衍射光学器件能够实现丰富的功能，其在光学领域得到了十分广泛地应用。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

 1、本发明提供了一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统及方法，通过在光路中增加第一光学像差，使光路中的光束质量发生劣化，并在通过衍射光学器件对入射光束进行波前调制的过程中，为所需级次的光束引入与第一光学像差相互补偿的第二光学像差，使得所需级次的光场分布保持清晰状态，而非所需级次的光场分布被增加的第一像差劣化掉；由于非所需级次的光功率密度因为第一像差的存在而下降，使得其对衍射光学器件的实际使用过程中的不利影响减小甚至消除，而所需级次因为第二像差得到矫正，光功率密度没有下降，从而依旧具有所需实现的功能。因此，即使在所需级次的光场分布与非所需级次的光场分布有重合部分时，本发明提出的系统及方法也能够有效的消减非所需级次的影响。

2、当衍射光学器件的功能是进行光束分束时，本发明所提供的一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统及方法能够提升分束的分束数目。因为当非所需级次有影响时，分束光束不能够分布在非所需级次分布的区域。所以分束光束之间的间距固定时，使用本发明所提供的系统及方法时，分束光束的分布不再受非所需级次影响，能够具有更多的分束数目，至少提升一倍的分束数目。

3、当衍射光学器件的功能是进行光束扫描时，本发明所提供的一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统及方法能够提升分束的扫描范围。因为当现有技术中使用空间滤波器阻挡的为所需级次时，光束扫描就不能到被空间滤波器阻挡的区域，这样扫描范围就受限。而使用本发明方法及系统去除空间滤波器或者减小空间滤波器大小时，就能够提升光束扫描范围。

4、本发明所提供的一种用于消减衍射光学器件非所需级次影响的系统还可以包括带空间滤波器的中继透镜组，因为在一般应用中，零级次所具有的能量较其他非所需级次高，且在光场分布中间保持不变。所以当具有像差的零级次的光功率密度降低的程度依旧不足以消减其不利影响时，可以使用空间滤波器阻挡零级光。这时候用于阻挡零级光的空间滤波器可以是固定的且仅有零级光斑大小，对光场分布影响小。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。