顶帽光束是一种特定的光束系列，对于需要使用激光束进行各种材料加工的工业流程而言带来很多好处。
在其他激光束中，顶帽激光束与其他激光束不同，因为它们有一个能量均匀或恒定的区域，这个区域有清晰的界限。事实上，根据顶帽光束的理论，辐射强度在能量区域之外突然下降，并且在该区域内，几乎没有出现连锁反应或任何其他类型的不均匀性。
与其他类型的光束相比，如需了解顶帽光束的实际优势，最好从最为常见辐射类型的商业或工业用激光束的特征开始了解。这是高斯光束，它的名字来源于这样一个事实，即光束轮廓可以运用高斯方程进行数学描述，这个方程也可用于描述统计学中的正态分布。因此，高斯光束将在中心具有平滑的峰值，然后辐射强度开始沿着光束的边缘逐渐下降。在这种情况下，没有尖锐边缘，辐射强度表现出渐近性，这就意味着，至少辐射强度在理论上永远不会达到零值。
高斯光束的这些特性，在许多情况下是待使用激光系统所固有的光束类型，对于应用程序本身具有不利影响。首先，光束不受限制的事实将导致光线溢出到激光治疗预定区域的邻近区域。这将导致可用光损失，并且该系统可能被认为没有效率。此外，由于光束中心部分具有平滑性，即使在所需的治疗区域内，辐照度也会不均匀。
所有这些缺点或问题都可以通过使用顶帽光束来代替高斯光束进行避免。使用顶帽光束，所有的光能都会落在治疗区域，具有非常好的均匀性。这自然会增加激光器的加工产量。
遗憾的是，当一束顶帽激光束通过聚焦透镜聚焦在工作平面上时，顶帽的能量分布并没有得到保持，而是在焦平面上转换为类高斯同步分布。这可以通过使用成像方法而不是聚焦方法来克服，但要达到材料加工所需的小光斑，则需要对公差敏感且复杂的高分辨率成像。一种更加简单的方法是使用衍射顶帽光斑生成器，该发生器仅在聚焦平面上产生顶帽光束，而不是产生不能聚焦的传输顶帽光束。
