单个DOE可分为多个旨在产生不同的光学功能的子孔径，因此当旋转安装在移动台上或与光束转向装置结合的单个无源DOE时，其可以提供适用于各种系统和应用的强大且易于集成的光学解决方案；否则，我们将不得不使用复杂且昂贵的激光器或需要动态光束整形器。
可调衍射光束整形器的概念
HOLO/OR在2019年2月的一篇学术论文中首次介绍了使用衍射光学元件（DOE）的可调激光束整形器的概念，当时我们提出了一种使用单个无源DOE的半动态光束整形器。
该概念表明，单个DOE可分为多个旨在产生不同的光学功能的子孔径，因此当旋转安装在移动台上或与光束转向装置结合的单个无源DOE时，其可以提供适用于各种系统和应用的强大且易于集成的光学解决方案；否则，我们将不得不使用复杂且昂贵的激光器或需要动态光束整形器。
此类应用中有一种为高速激光焊接。由于近期市场上可买到价格实惠的高功率激光器，因此功率实际上不再是焊接速度的限制因素，取而代之的是以前“非问题”的其他物理现象，例如隆起和咬边，逐渐成为决定焊接速度的主要因素。
可以利用光束整形器生成的定制分布绕过这些焊接速度的限制，例如具有中心点的环（在环和光斑之间具有受控的动态可变功率比）。虽然这种分布可以通过动态光束整形器实现，但此类部件的LDT通常不适合高功率应用，因此优先选择高LDT、无源部件，例如DOE。然而，工艺开发中对可调性的需求常常对DOE的使用构成挑战，而Flexishaper模块解决了这一挑战。
Flexishaper全范围环-光斑可调功率比模块
在子孔径原始概念的基础上进一步开发了环-光斑可调激光束整形器概念，并于2021年5月以Flexishaper模块的形式发布。Flexishaper模块由两个相同的光束整形器DOE组成。当相互旋转时，输出功率分布从零阶（ZO）处的100％功率连续过渡到同心绕环中的约80％功率，此时ZO处几乎为0％。由于是全光束整形器，没有子孔径的削波效应，该设备适用于单模和多模激光束，而不会降低光斑质量。
该设备与HOLO/OR的姊妹公司BLACKBIRD以及SCANLAB的3D扫描仪系统一起在测试装置中投入使用，并证明其克服了燃料电池高速箔焊中的隆起和咬边问题，借助<1kW的单模激光器使焊接速度提高了50%以上，从而为要求苛刻的光束整形应用提供了一种具有成本效益且可靠的解决方案。
Flexishaper是一种专为工艺开发人员设计的模块。它使工艺开发人员能够为他们的特定工艺找到中心光斑和周围环之间的最佳功率分配工作比。确定该比率后，HOLO/OR可以生成单个定制DOE，后者将生成特定的最佳功率比，进而得到一个更具成本效益且易于集成到最终系统中的解决方案（该解决方案完全不需要移动部件，因此没有故障点）。Flexishaper的DOE由纯熔融石英制成，提供具有高激光损伤阈值(LDT)和高传输效率的可靠解决方案，并且可以定制以接受数千瓦激光系统中常用的大型光束（2”光学器件）。
常见问题与回答 – TL；DR
问：Flexishaper是什么？
答：Flexishaper是一种由2个衍射光学元件（DOE）组合而成的光学设备，可以在中心光斑模式到周围同心环之间的连续全范围功率分布中修改任何输入光束（SM或MM）。
问：Flexishaper是动态光束整形器吗？
答：不，Flexishaper不是动态光束整形器。Flexishaper是一种无源衍射光学器件，独特的设计使其能够实现可调节的整形功能，同时具有无源元件所固有的全部可制造性和稳定性优势。
