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光束整形器和聚焦型光束整形器
發布時間：2019/05/17 點擊量：
光束整形是將入射光束的輻照度和相位，分布到所需輸出目標的過程。一般來說，光束整形器通過單位放大將準直光束轉變成平行輸出光束;聚焦型光束整形器是由一個可以在目標平面上取得一個達到均勻的亞微米級的頂部光斑的聚焦鏡構成。這個聚焦型光束整形器相對于其它的設計的優勢是，用戶可以靈活的的通過改變聚焦透鏡就可以獲得想要的光斑尺寸。此外，這種聚焦型光束整形系統，可以通過將聚焦透鏡放置在光束整形系統后面，不影響頂部光斑的的任意距離，而擴展它的工作范圍。能源效率也可以最大化，以避免多余的能源消耗。從而降低了制造成本，提高了生產效率。
光束整形器的市場是非常有前途的，很多應用都需要一個均勻性很好的光束面。在激光加工行業，有很多應用，如標記顯示技術，材料加工，通過鉆孔印刷電路板（PCB）、劃線、微焊接、雕刻、顯微機械加工、太陽能電池技術、劃片、退火工藝等，它們對工件要求良好的加工質量。此外，高能源利用效率是提高生產力的關鍵指標之一，同時能降低能源消耗。因此，光束整形技術為需要均勻的將能量投射到工件上的情況，提供了一個很好的解決方案。
光束整形系統的主要目標是在激光微加工時最大限度地提高能源效率。因此，無損高效的光束整形系統是必要的。在無損系統中，應用能量守恒定律，它意味著理論輸入光學系統的能量必須等于輸出的能量。
輸入端：
圖1：典型高斯光束剖面
圖1是一個單模高斯光束的輻射輪廓，
，其中
是峰值輻射，R是從質心的光束半徑和束腰半徑。由于輪廓對稱，體積積分（體積A）可以通過旋轉繞Y軸的面積積分而容易得到。
輸出端：
圖2：理想的頂點輪廓或矩形函數
光束整形器的市場是非常有前途的，很多應用都需要一個均勻性很好的光束面。在激光加工行業，有很多應用，如標記顯示技術，材料加工，通過鉆孔印刷電路板（PCB）、劃線、微焊接、雕刻、顯微機械加工、太陽能電池技術、劃片、退火工藝等，它們對工件要求良好的加工質量。此外，高能源利用效率是提高生產力的關鍵指標之一，同時能降低能源消耗。因此，光束整形技術為需要均勻的將能量投射到工件上的情況，提供了一個很好的解決方案。
光束整形系統的主要目標是在激光微加工時最大限度地提高能源效率。因此，無損高效的光束整形系統是必要的。在無損系統中，應用能量守恒定律，它意味著理論輸入光學系統的能量必須等于輸出的能量。
輸入端：
圖1：典型高斯光束剖面
圖1是一個單模高斯光束的輻射輪廓，
，其中是峰值輻射，R是從質心的光束半徑和束腰半徑。由于輪廓對稱，體積積分（體積A）可以通過旋轉繞Y軸的面積積分而容易得到。輸出端：
∴ Volume B = M
Q2
Q2圖2：理想的頂點輪廓或矩形函數
圖2是一個理想的，半徑大小為Q的頂部焦點，和大小恒定為m輻照度。此輪廓的體積積分表示總輸出的能量。由于輪廓對稱，體積積分（體積B）可以通過旋轉圍繞Y軸的面積積分而容易得到。由于輸入光學系統的能量必須等于輸出能量，
