激光光束整形-平頂光束(TOP-HAT)-2
上一篇講的是折射類型的評定整形光束,平頂光束將光束處理的能量分布均勻,邊緣陡峭,能夠保證表面處理時避免局部的過曝或者能量不足,邊界明顯,清晰,除了折射的方式得到這個光束,另外就是衍射的方式,核心作用是將近高斯分布的入射激光束,轉換為特定工作平面內(如無限遠或客戶無像差透鏡的焦距處)的均勻強度的光斑,形狀可定制為圓形、矩形、正方形、線或其他復雜輪廓。
衍射的平頂整形光束也根據激光輸出的不同分為兩大類,一類適用于基膜激光光束,即光束質量因子<1.5的,一類適用于多模光束,即光束質量因子>1.5的,這類是適合光束質量因子越大越好。
這一類光束的優勢就是不需要龐大的系統,一片薄薄的鏡片就解決了整形的問題,能實現傳統反射/折射光學元件無法達成的光學功能(如定制化光斑形狀、復雜能量分布),鏡片上面分布了微結構光柵,能夠根據實際的需求去限定分布形狀等等,缺點就是受限于光柵加工水平,如果要求過高會導致無法加工出來,一般使用的時候盡量是沒有微結構的面迎光,防止損壞微結構表面。另外就是這類鏡片的加工本身就是用超快激光做出來的,再用于超快激光的時候結構是否穩定也是一大考驗,當然還有其他方式得到的,但是用著確實是省心多了。
適配于基膜光束的平頂整形目前使用的比較多,能夠設計這個鏡片的人應該挺多但是能夠加工這個鏡片的還是少數,大部分在一些研究所比較多,水平在4臺階跟國外也沒有太大的出入,更高的光柵臺階的話可能就是能做的更少了。

適配于多模光束的衍射鏡片更是物美價廉,缺陷是透光率會有所下降。如下圖多模光束的模式越不好BPP或者M2越大,光斑越均勻,否則看到的就是一些散斑。

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