簡單來說，激光光束整形鏡頭的功能就是把激光光源的高斯光轉(zhuǎn)變成平頂光，實現(xiàn)激光光斑能量均勻分布，廣泛應用于激光焊接、激光打孔、激光熔覆、激光雕刻、激光印刷、激光鉆孔、激光劃片、激光燒蝕、激光熔融、激光快速成型、激光3D打印等精細加工領域及MINILED焊接維修、LD整形光源、激光醫(yī)學、激光景觀照明和娛樂激光等現(xiàn)代激光技術領域。用平頂激光加工后，加工部位比較平整、圓滑，避免了高斯激光加工后不均勻、毛刺多等缺點。

圖一 高斯光轉(zhuǎn)平頂光能量分布示意圖

而激光光束整形鏡頭是一種光學器件，可將高斯入射光束轉(zhuǎn)換成圓形、矩形、正方形、直線或其他自定義的形狀。光斑效果如下圖所示：

圖二 各種整形光斑效果圖

激光光束整形是指通過使用光學元件或光學技術，調(diào)整激光束的空間分布，以改變激光束的形狀、大小或分布特性。這個過程有助于優(yōu)化激光在目標區(qū)域的分布，以滿足特定應用的需求。以下是一些常見的光斑整形技術：

（1）透鏡系統(tǒng)：使用透鏡可以調(diào)整激光束的焦距，從而改變光斑的尺寸和形狀。透鏡系統(tǒng)常用于聚焦或擴展激光束。

圖三   透鏡系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)圖

（2）二極管陣列： 一些特殊設計的激光二極管陣列可以實現(xiàn)多點激光發(fā)射，形成復雜的光斑圖案。

圖四   二極管陣列光路結(jié)構(gòu)圖

（3）光學透鏡陣列： 通過使用光學透鏡陣列，可以將激光束分成多個子光束，形成陣列式的光斑。

圖五   光學透鏡陣列光路結(jié)構(gòu)圖

光斑整形技術的工藝通常涉及多個步驟，使用各種光學元件和相關設備來調(diào)整激光束的形狀。以下是一般光斑整形技術的工藝流程：

（1）需求分析：首先，根據(jù)特定應用的需求分析，確定需要實現(xiàn)的光斑形狀、大小和分布等參數(shù)。

（2）透鏡系統(tǒng)設計： 根據(jù)需求，設計適當?shù)耐哥R系統(tǒng)，這可能包括凸透鏡、凹透鏡、陣列透鏡等等。透鏡的選擇和排列方式會影響激光束的聚焦、散焦和擴展。

（3）系統(tǒng)調(diào)試和優(yōu)化： 組裝整個系統(tǒng)后，進行系統(tǒng)調(diào)試，包括調(diào)整各個光學元件的位置、角度和參數(shù)，以優(yōu)化光斑整形效果。

（4）測試和驗證：對整形后的激光束進行光學性能測試，確保輸出的光斑符合預期的形狀和參數(shù)。

（5）集成到應用系統(tǒng)： 將光斑整形系統(tǒng)集成到特定應用中，確保整個系統(tǒng)在實際應用中能夠正常工作。

圖六  激光鏡頭檢測工藝

光斑整形技術的工藝流程涉及到多個專業(yè)領域，包括光學設計、精密加工和調(diào)試優(yōu)化等。這些步驟的執(zhí)行需要豐富的理論技術和工程專業(yè)知識，以確保實現(xiàn)預期的光斑整形效果。這些技術分類方式并不是相互獨立的，實際應用中通常會綜合運用多種技術來實現(xiàn)對激光光斑的復雜整形。選擇適當?shù)恼�形技術取決于具體的應用需求和系統(tǒng)設計要求。

（1）激光加工： 光斑整形用于優(yōu)化激光在焊接、熔覆、切割、打孔、雕刻等激光加工過程中的光斑，以提高加工質(zhì)量和效率。

圖七  激光焊接加工

（2）醫(yī)學激光治療： 在激光手術和治療中，光斑整形可用于調(diào)整激光在組織中的傳播特性，以滿足不同治療需求。

圖八  激光醫(yī)療美容

（3）激光顯示技術： 光斑整形用于優(yōu)化激光投影顯示中的光斑形狀，實現(xiàn)高清晰度和高對比度的圖像。

圖九  激光電視

（4）激光通信： 光斑整形可用于優(yōu)化激光通信系統(tǒng)，提高系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性。

（5）科學研究： 在實驗室中，光斑整形應用于精密的科學研究，例如在光學干涉實驗中。

（6）光學測量和傳感： 光斑整形用于優(yōu)化激光在測量和傳感應用中的分布，提高測量的準確性和靈敏度。

這些應用顯示了光斑整形的多樣性和廣泛應用領域。通過精確控制光斑形狀，可以適應不同的需求，提高系統(tǒng)性能和靈活性。

來源：維科網(wǎng)激光