衍射光學元件 (DOE)：如何選擇光束整形 DOE 應用說明

作者：Alicia – 光學工程師

在雷射光學中，衍射光學元件（DOE）用於將準直高斯光束轉換為所需的輸出圖案。光束整形器和光束整形擴散器是常用的衍射光學元件，用於將入射雷射光束整形成小而均勻的方形、圓形或線形平頂光斑。它們具有不同的關鍵參數，並且有一些通用的規則可用於衍射光學元件的選擇。

DOE的選擇

在選擇 DOE 之前，應準備以下信息和要求：

• 工作波長
• 光束質量 (M2)
• 輸出形狀輪廓（圓形；矩形；線）
• 輸出光束尺寸和 EFL

首先要考慮的是所需的圖像大小。 光束整形 DOE 通常用於帶有聚焦光學器件的設置中，圖像大小由聚焦光學器件的有效焦距 (EFL) 和 DOE 的全角決定：

入射激光束質量對於 DOE 的選擇也很關鍵。 對於M2小於1.5的激光器，可以使用平頂光束整形器。 否則，衍射漫射器是最佳選擇。 涉及光束整形器的典型設置包括激光器、變焦擴束器 (BXZ)、光束整形器元件、掃描系統和待處理表面，如圖 1 所示。

平頂光束整形器的重要參數和操作要求如下：

基於光束漫射器的典型裝置由激光器、變焦擴束器、光束漫射器元件、聚焦系統和待處理表面組成，如圖 2 所示。

下面列出了光束整形漫射器的重要參數和操作要求。