光束整形(Beam Shaping)是一種利用光束控制技術(shù)來改變光束的形狀和特性的過程。隨著
激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光的應(yīng)用也越來越廣泛,但是在
半導(dǎo)體光刻、激光印刷、激光加工、
光學(xué)信息處理等領(lǐng)域中,都對激光光束的均勻性有著一定的要求。然而
激光器諧振腔輸出的光束呈高斯分布,這一特性使其往往不能被直接使用,需要通過光束整形來提高均勻性,以滿足應(yīng)用的需求。目前激光光束整形方法主要包括光闌法、場映射法和多孔徑光束聚焦法。
bC&xN@4 y>J6)F
= 一、光闌法
WR*<| DQN"85AIZ 光闌法(Aperture Method)是一種常見的光束整形方法,使用的是光闌來調(diào)整光束的形狀和大小。在光學(xué)設(shè)備中,光闌是一個(gè)用于限制和調(diào)整光束的物理孔徑或開口。通過控制光闌的形狀和大小,可以調(diào)整光束的橫截面形狀和大小,從而達(dá)到特定的光學(xué)性能。例如,將光闌設(shè)置為圓形,可以得到一個(gè)圓形光束;將光闌設(shè)置為矩形,則可以得到一個(gè)矩形光束。
(H|^Ow5 2+YM .Zl 在光闌法中,通常使用
透鏡或聚焦器將光束聚焦到光闌上,調(diào)整光闌的位置和大小來實(shí)現(xiàn)所需的光束形狀和性能。光闌法可以用于激光微加工、
光纖通信、光學(xué)傳感等領(lǐng)域,是一種簡單有效的光束整形方法。
D0gz
(( #@M'*X_%}K 二、場映射法
,{RWs^W2 `GooSX 場映射法(Field Mapping Method)是一種常用的光束整形方法,它通過在
光學(xué)系統(tǒng)的傳輸路徑中使用特定的光學(xué)元件,如透鏡陣列或光柵陣列,來調(diào)整光束的形狀和分布。場映射法的基本原理是將輸入光束的場分布映射到輸出光束上,通過調(diào)整映射元件的
參數(shù),可以改變光束的橫截面形狀、尺寸和強(qiáng)度分布。
t/x]vCP,2D 7c'OIY]., 在場映射法中,常用的光學(xué)元件包括透鏡陣列和光柵陣列。透鏡陣列可以用來調(diào)整光束的焦距和聚焦效果,從而改變光束的聚焦性質(zhì)。光柵陣列則可以用來分割光束和調(diào)整光束的相位分布,從而實(shí)現(xiàn)形狀和分布的變換。