激光光束整形-平顶光束（TOP-HAT）

在现代高功率激光器的复杂光学系统中，激光光斑的分布控制对于提高用于达到高功率水平的光学技术的效率至关重要。例如，在MOPA激光器中，平顶或超高斯光斑能量的分布是最佳的；在固态超短脉冲激光器中，当用外部多模激光器进行泵浦时，这种分布有助于减少晶体中的热效应。在这些激光系统中，对光束整形光学器件的特定要求包括提供可变的光斑能量分布、保持光束的一致性和相位面的平坦度、能够处理 TEM00 和多模激光器、以及能够承受高峰值功率辐射。

在各种折射和衍射光束整形技术中，均可以实现光束的平顶的整形，用折射场映射光束整形器能够满足要求。结构基本上就是扩束镜的结构，一片平凹镜一片平凸镜，或者等效凹镜及等效凸镜通过场的控制实现光束波前的操控，实现光斑的不同分布。

此种方式有很多的优点：

• 没有太多的能量损失，只是镜片的透过率，通过镀膜可以提高很多；

• 是折射结构成本很低，非球面除外，但是即使使用非球面价格也远远低于衍射镜片；

• 对于高功率激光也同样试用

• 由于类似扩束结构所以发散角是比较小的

• 光斑形状可操控

• 既能用于多模光束又可以用于基膜光束

但是缺点也比较突出，例如：

• 对入射光束的要求比较高，光斑形态的分布；

• 调试的要求比较高，一般情况很难调到一个非常好的符合理论的光束

• 不能有波前的遮挡，例如光阑。