简单来说，激光光束整形镜头的功能就是把激光光源的高斯光转变成平顶光，实现激光光斑能量均匀分布，广泛应用于激光焊接、激光打孔、激光熔覆、激光雕刻、激光印刷、激光钻孔、激光划片、激光烧蚀、激光熔融、激光快速成型、激光3D打印等精细加工领域及MINILED焊接维修、LD整形光源、激光医学、激光景观照明和娱乐激光等现代激光技术领域。用平顶激光加工后，加工部位比较平整、圆滑，避免了高斯激光加工后不均匀、毛刺多等缺点。

图一 高斯光转平顶光能量分布示意图

而激光光束整形镜头是一种光学器件，可将高斯入射光束转换成圆形、矩形、正方形、直线或其他自定义的形状。光斑效果如下图所示：

图二 各种整形光斑效果图

激光光束整形是指通过使用光学元件或光学技术，调整激光束的空间分布，以改变激光束的形状、大小或分布特性。这个过程有助于优化激光在目标区域的分布，以满足特定应用的需求。以下是一些常见的光斑整形技术：

（1）透镜系统：使用透镜可以调整激光束的焦距，从而改变光斑的尺寸和形状。透镜系统常用于聚焦或扩展激光束。

图三   透镜系统光路结构图

（2）二极管阵列： 一些特殊设计的激光二极管阵列可以实现多点激光发射，形成复杂的光斑图案。

图四   二极管阵列光路结构图

（3）光学透镜阵列： 通过使用光学透镜阵列，可以将激光束分成多个子光束，形成阵列式的光斑。

图五   光学透镜阵列光路结构图

光斑整形技术的工艺通常涉及多个步骤，使用各种光学元件和相关设备来调整激光束的形状。以下是一般光斑整形技术的工艺流程：

（1）需求分析：首先，根据特定应用的需求分析，确定需要实现的光斑形状、大小和分布等参数。

（2）透镜系统设计： 根据需求，设计适当的透镜系统，这可能包括凸透镜、凹透镜、阵列透镜等等。透镜的选择和排列方式会影响激光束的聚焦、散焦和扩展。

（3）系统调试和优化： 组装整个系统后，进行系统调试，包括调整各个光学元件的位置、角度和参数，以优化光斑整形效果。

（4）测试和验证：对整形后的激光束进行光学性能测试，确保输出的光斑符合预期的形状和参数。

（5）集成到应用系统： 将光斑整形系统集成到特定应用中，确保整个系统在实际应用中能够正常工作。

图六  激光镜头检测工艺

光斑整形技术的工艺流程涉及到多个专业领域，包括光学设计、精密加工和调试优化等。这些步骤的执行需要丰富的理论技术和工程专业知识，以确保实现预期的光斑整形效果。这些技术分类方式并不是相互独立的，实际应用中通常会综合运用多种技术来实现对激光光斑的复杂整形。选择适当的整形技术取决于具体的应用需求和系统设计要求。

（1）激光加工： 光斑整形用于优化激光在焊接、熔覆、切割、打孔、雕刻等激光加工过程中的光斑，以提高加工质量和效率。

图七  激光焊接加工

（2）医学激光治疗： 在激光手术和治疗中，光斑整形可用于调整激光在组织中的传播特性，以满足不同治疗需求。

图八  激光医疗美容

（3）激光显示技术： 光斑整形用于优化激光投影显示中的光斑形状，实现高清晰度和高对比度的图像。

图九  激光电视

（4）激光通信： 光斑整形可用于优化激光通信系统，提高系统性能和稳定性。

（5）科学研究： 在实验室中，光斑整形应用于精密的科学研究，例如在光学干涉实验中。

（6）光学测量和传感： 光斑整形用于优化激光在测量和传感应用中的分布，提高测量的准确性和灵敏度。

这些应用显示了光斑整形的多样性和广泛应用领域。通过精确控制光斑形状，可以适应不同的需求，提高系统性能和灵活性。

来源：维科网激光