节选/元标签：平顶激光束——它们是什么？在哪里使用？对于工业激光应用来说，它们是如何优于高斯光束的？衍射光束整形器在工业激光系统中实现平顶光束方面的优势。
什么是平顶激光束
平顶激光束是指在某一光束形状中强度剖面均匀的光束，在各边缘处急剧下降。与大多数激光束的高斯光束剖面不同，其高斯点的宽度（高于工艺阈值）与能量成正比，而平顶激光束剖面的特点是，能量与阈值之上的光点尺寸之间几乎没有任何依赖关系。这使得平顶光束剖面在许多工业激光应用中都是非常可取的。
平顶光束剖面都用在哪些地方？
许多激光应用都使用平顶光束剖面来增强其性能，并且实现经处理材料的锐边。该等应用包括：
- 激光剥离和脱粘——平板行业中使用的一种激光工艺，在激光脱粘中，需要将晶片与更厚的载体晶片分离。这一工艺通常通过使用强烈的紫外激光进行，其需要具有强度非常大、均匀性高以及经过锐处理的边缘。直线平顶和正方形/矩形平顶激光束整形器都可用于该工艺，这取决于其系统配置。
- 金属互连划线——通常用于太阳能电池行业，使用激光平顶光束剖面来实现划线的锐边，从而确保互连或电极的一致性能。
- 晶片检查——平顶光束剖面在晶片检查应用中是非常关键的，其中亮度一致能够实现可靠缺陷检测。通常，平顶线形光束会被用于该等应用中。
- 精确激光焊接 – 通常当焊接感光材料如聚合物时，或者当使用激光焊接密封电池组时，一种被用来实现焊缝强度改善以及更好的接触角度的平顶激光束。
使用平顶激光束的优势
使用平顶光束具有以下优势：
- 对于给定的工艺阈值能量，即使当脉冲能量增加时，平顶光点也将保持几乎相同的大小。这使得在不同材料/厚度使用相同激光机器工作时，能够具有较宽的加工自由度。
- 激光能量是以最佳方式利用的——在工艺阈值下浪费的能量更少。
- 热影响区（HAZ）减小了，因为获得相同工艺结果所需的能量更少。这导致处理区域形成尖锐边缘和脆边缘。
如何能够实现平顶激光束剖面？
衍射平顶光束整形器的优势
与折射平顶光束整形器相比，衍射平顶光束整形器的主要优势如下：
- 衍射平顶整形器具有绝对的角精度，能够使形状较小的平顶降至1.5衍射限值，而由于生产过程的原因，折射平顶整形器针对整形角度通常具有一定的公差。
- 与折射平顶相比，衍射稳定平顶元件明显具有更锐的形状边缘。
- 衍射平顶激光束整形器通常都是薄窗，而折射平顶激光束整形器的窗厚至少为3mm，以精确处理到所需的自由形状。这使得衍射光束整形器更加适合超短脉冲激光整形，因为其时间离散是最小的。
- 衍射平顶整形器可轻易地被集成到工业激光机器中使用的F-theta和扫描器设置，因为其尺寸小、其能够在低角度精确地整形（因此几乎没有任何修剪）并且其光功率几乎为零，从而使其能够在F-theta透镜的聚焦范围内完美运行。
TL；DR – 问答总结
问：什么是平顶激光束？
答：平顶激光束是指在给定r形状中强度剖面均匀的光束，其在该形状之外急剧下降。
问：为什么对于工业激光应用来说，平顶激光束比高斯剖面更好？
答：扁平激光束与常规高斯样剖面相比具有许多优势，包括其经处理区域并不会随着激光能量的增加而发生变化，并且其能够更好地利用激光能量，能够使用更少的能量脉冲来实现相同的效果，减小热影响区（HAZ）并且提高处理质量。
问：如何生成平顶光束剖面？
答：对于单一模式来说，相干激光整形器、衍射平顶光束整形器通常是首先解决方案。对于不太相干的激光，平顶扩散器是最佳解决方案。
问：衍射平顶光束整形器的优势有哪些？
答：衍射平顶整形器提供近乎绝对的角精度，从而能够形成衍射限制光斑大小的几倍。该等较小的形状通常用于精确激光材料处理过程中。而且，这些衍射整形器与该等设置中通常使用的标准 F-theta和扫描器设置是兼容的。
