激光束可以通过各种光 🐅 学元件和技术整形成多种形状,包括:
圆 🐦 形:使用激光二极管或光纤 🌻 。
椭圆形:使用椭圆柱透镜或圆柱透镜和柱面 🌲 透镜的组合 🍁 。
矩形:使用圆柱透镜和柱面透镜的 🦍 组合,或使用条形激光二极管 🌷 。
圆锥形 🐛 :使用聚 🌴 焦透镜。
环形:使 🐳 用光束整形透镜 🌹 或圆锥透 🐬 镜。
线形:使 🪴 用柱面透镜或条形激光二极管。
点阵:使用衍射光栅或 🌹 空间光调制器 (SLM)。
任意形状:使 🐈 用 SLM 将激光 🦄 束投影到形状复杂的物体上,称为掩模。
可以使用以下技 🐕 术动 🐋 态控制激光束的形状:
声光调 🌴 制器 (AOM):使用声波偏转激光束,从而改变其形状。
电光调制 🐈 器 🕊 (EOM):使用电场偏转激光束,从而改变其形状 ☘ 。
空间光调制器 (SLM):使用液晶或微镜投影 💮 仪来控制激光束的振幅和相位,从 🦢 而改变其形状。
激光束可以通过各种光学元件(如透镜、反射镜等)进行整形形,成各种形,状 ☘ 的光束包括:
圆形光束:最常见的激光束形 💐 状。通。过透镜聚焦或 🌿 扩束器展开光束可以实现
椭圆形光束:通过使用圆柱形透镜或光阑 🌿 可以形成椭圆形光束。
矩 🐱 形光束:通过使用准直仪和光阑可 🐬 以 🐟 形成矩形光束。
高斯光束:一种轴向对称的激光束,其强度分布符合高 🦊 斯函数。通。过使 🐬 用高斯透镜或高斯滤波器可以实现
环 🌳 形光束:一种具有 🌺 空心中心、周围有光环的激光束。通。过使用 🐅 相位板或飞秒激光器可以实现
贝塞尔光束:一种非衍射光束,其,能量分布呈环状中央有一簇光斑。通 🦆 。过使用霍姆格伦相位板或光纤阵列可以实现
超高斯光束:一种具有比高斯光 🐱 束更加平坦的强度分布的激光束。通。过使用超高斯透镜或超高斯滤波器可以实现
多模光束:一种具有多个横向 🐋 模式的激光束,导致光束强度分布不均匀。通。过 💮 使用多模光纤或光学器件可以实 🪴 现
飞秒光束:一种脉冲持续时间为飞秒量级的超短激光 🐛 脉冲,可,以形成各种形状的光束如飞秒飞秒斑点飞秒飞秒、线或飞秒飞秒环形光束。
激 🐋 光束可以在以 🐘 下介质中传输:
真空中光学纤维中(由玻 🦄 璃或塑料制成光,被引导在内部 💮 全反射)
波导中(由 🍁 具有不同折射率的材料制成的结构 🦊 ,可以引导光线)
激光束可以通过以下方 🐒 法整形成各种 💐 形状:
光学元件:透 🌺 镜 💮 : 用于聚焦和散射激光束,形成圆形、椭圆形或线形形状。
反射镜: 用于改变激光 💐 束的方向或形成特定的图案。
衍射光栅: 用于将激光束分割成 🐯 小光束,形成条纹或网格图案。
波前 🦈 整形器: 用于矫正激光束的波前形,成复杂的形状。
空 🍀 间光调制器 (SLM):
液晶显示器 (LCD) 或数字微镜器件器件 (DMD) 用,于,控制激光束的振幅或相位形成各种形状 🐟 。
光纤:特殊的光纤,如光,子,晶体光 🐺 纤可以引导和整形激光束形成复杂的横向模式 🍀 。
3D 打 🐡 印 🪴 :
使用3D打印机创建物理模板或光纤,以 🦊 指 🌸 导和整 🌳 形激光束。
特定形状的 🐬 激光束:
以 🌷 下是常见 🌳 的激光束形状:
高斯光束: 在横 🐡 截面上呈钟形分布的 🦉 圆形光束 🐞 。
平 🐴 顶光束: 在横截面上具有平坦分布的矩形光 🐒 束。
线形光束: 具 🐅 有细 🌾 长横截 🐛 面的线形光束。
甜甜圈光束: 在横截面上呈环形分布的环 🐦 形光 💮 束 🐦 。
贝塞尔光束: 具有非衍射特性,在 🍀 横截面上呈 🌸 狭窄的峰形的光束。
拉盖尔高斯 💮 光束: 具有环形图案和螺旋相位的 🌵 圆 🦊 形光束。
埃里光束: 形状类似于目 🌻 标图案的复杂光束。