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激光 🐛 束整 🐎 形系统的实 🌷 现
激光束整形系 🐳 统是一种将输入激光 🌻 束转换成具有特 🐒 定形状、大小或分布的输出激光束的设备。实。现激光束整形的方法有多种
1. 光学元 🐺 件
透镜透镜 🕊 ：可以聚焦或散射激光束，改变其大小和形状。
波前校正器波前校正 🐯 器：可以补偿激光束中的相位畸变，使其成为平坦波阵面。
衍射光栅衍射光栅：可 🕊 以将激光束衍射成特定形状或方向 🌴 。
2. 空间 🦋 光调制器 (SLM)
SLM 是液晶或微镜器件阵列，可以改变激光束穿过时的相位或极 🐦 化。这，使得它们能够创建复杂的束整形例 🐠 如：
全息 🌷 透镜：可以产生特定的波 🐕 阵面形状。
贝 🐵 塞尔束 🌺 ：具有 🐘 自愈特性。
光 🦟 学 🐵 涡旋：具有螺旋相位分布。
3. 光 🦟 纤 🐎 耦 🐟 合
多模光纤：可以 🌻 改变激光束的模式分布，产生不同的输 🕷 出束形状。
单模光纤 🌳 ：可以保持激光束的模式，使其具有高强度和均匀的分 🐋 布。
4. 非线性光学 🕷 效应
自聚焦：光强较高的激光束可以在某些介质中自行聚焦，形成高 🌷 斯束或其 🐕 他形状。
二次谐波 🦍 产生：可以将激光束转换为较 🐶 短波长的光，同时改变其大小和形 🐝 状。
5. 数 🦊 字 🐞 光处理
使用数字信号处理算法可以 🦢 将输入激光束的数字表示转换成所需的输出束形状。这 🐯 可以利用：
相位检索技术：从输入束的测量中恢复所需的相位 🐕 分 🍁 布。
波前干涉：将输入束与 🦟 参考束混合以产生干涉图，从中可以提取 🦊 所需相位 🕸 。
选择方法激光束整 💐 形系统的选择取决于所需的束形状和尺 🌷 寸激光、功、率 🐝 波长和应用。通常需，要。结合多种方法来实现复杂的束整形
激光束 🍁 是指聚焦后的激 🌸 光光，通常具有以下特性：
平行且相干：激光束中的光 🐝 子具有相同的波长和相位，使其高度平行且相干。
高强度：经过聚焦后，激 🐳 ，光束的能量密度极高可产生极高的局 🌾 部功率。
单色性：激光束 🕸 仅 🐬 具有一种波长，使其具有 🐝 单色性。
相干性：激光束中的光子 🐎 相位一致，使其具有良好的空间和时间相干性。
可聚焦：激光束可通过 🌺 透 🌵 镜或光纤进行聚焦，形成高强度、窄直径的光斑。
激光束广泛应用于各 🐝 种领域，包括：
医 🦄 疗：激光手术激光 🕷 、治 🐠 疗
工业：激光切割 💐 、焊 🦋 、接 🐬 标记
科学 🦊 研究：光谱学、测 🦍 、量显 🐺 微成像
通信：光纤通 🌼 信、远程传感
军 🦉 用 🦊 ：激光制导武器激光、雷达
激光束原 🦉 理结 🐎 构
激光束 🐺 是一种高度相干和 🐒 集中的光束，由以下组件产生 🦍 ：
1. 激光 🐱 介 🐶 质 🍁 ：
由原子、分子或离 🕸 子组成的 🦉 物质，当受到激 🦍 发时会产生受激辐射。
激光介质可以是气体（例 💮 如氦氖激光器 🐴 ）、液体（例如）染（料激光器或固体例如红宝石 🌺 激光器）。
2. 泵 🌴 浦 🐎 源 🐋 ：
提供能量 🦁 来激发 ☘ 激光介质，通过电气光、学或 🌲 化学过程。
泵浦源可 🌳 以是闪 🌻 光灯、二极管激光器或另一个激光器 🐺 。
3. 光学谐 🌻 振 🦟 腔 🌵 ：
由两面反射镜组成，在激光介质两侧 🦍 形成一个光学谐振腔。
反射镜之间的间距确定激光 🦆 的波长。
4. 反 🦆 射镜 🍀 ：
部分透射一面反射 🌵 镜允 🐯 许激光束从谐振腔中射出。
反射镜涂有介 🕊 电膜，使其对特定波长的光反射率高。
激光束产生过程 🌴 ：
1. 激发：泵浦源激 🐵 发激光介质中的 🐡 原子或分子，使它们进入激发 🐡 态。
2. 受激辐射激：发态原子或分子通过自 🐞 发辐射释放能 🌵 量。
3. 光学谐振：释放的光子在谐振腔内来回反射，与激 🐅 光介质中的其他激发原子或分子相互作用。
4. 受激辐射 🐺 放大：因应激光介质的性 🌲 质 💮 受激辐射放大，产，生一个同相、高度相干的光束。
5. 输 🐝 出：光束通过部分透射反射镜射出谐振腔，形成激光束。
激光 🐅 束具有的特点包括：
相干 🐬 性：光 🐧 束中所有光子的相位协调一致。
单色性：光束仅包含波长 🌾 非常 🦈 窄的单一颜色光。
方向性：光束具有非常小的发 🌺 散 🐬 角，可以聚焦在极小的点上。
高能量密度：由于其高功率和狭窄的 🐈 聚焦，激光束具有很 🐺 高的能量密度。
激光束校 🍁 准 🐘 操 🦁 作
所需设备：光束校准器或 🐅 靶标 🐋
六角扳手或扳 🐘 手
步骤：1. 安 🐠 全准 🦋 备：
佩 🐞 戴激光防护眼 🐕 镜以保护眼睛免受激光辐射。
确保 💐 工作区域安全，没有人员 🐋 或易 🐵 燃材料。
2. 安 🐵 装激 🐟 光器：
将激光器安 🕊 装在稳固的支架或工作台上。
调整支 🐶 架或工作 🐱 台的高度，以便激光束在约 1 米的高度 🐡 射出。
3. 安装校 🪴 准器：
将光束 🐯 校准器或靶 🐵 标放置在距离激光器约 5 米的地方。
确保校准器法兰盘与激 ☘ 光束垂 🐎 直。
4. 初 🐎 始校准 🐱 ：
打开激光器 🐕 并使激光束射向校准器。
使用六角扳手或扳手调整激光器的安装螺钉使激 🍀 光，束尽可 🐟 能地穿过校准器的中心。
5. 精细 💐 校准：
使用校准器进行精 ☘ 细校 🦋 准。
观察激光束 🐱 在校准器上的位置，并，调整激光器的螺钉使激光束与校准器上的中心标记对齐。
重复此过程，直到 🐕 激光束完美 💐 对齐。
6. 锁 🌲 定校准 🐧 ：
一旦激 🐴 光束完美对 🐠 齐，使用提供的工 🌺 具锁定激光器的校准螺钉。
此步骤可防止激光器在 🐧 操作过程中移位。
7. 验 🌸 证 ☘ 校 🐈 准：
使用激光笔或其他 🐈 光源，从校准器后方检查激光束。
如果激光束仍然与校准器上 🦉 的中心标记对齐，则校准成功。
8. 清 🐕 除 🐦 和 🦉 存储：
关 🐡 闭 🌳 激光器并移除激光防 💐 护眼镜。
清除所有光束校准 🌵 设备并妥善存放。
注意事项：不要 🐝 直视 🌸 激光束。
操作激光器时请始终佩戴 🐎 激光防护眼镜。
保持工作区域清洁，没有障碍物或松散 🐯 的 🕊 电线。
如果出现任何问题，请咨询合格的激光 🌵 技术人员。