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在高功率激光材料加工技术中，例如激光焊接、激光熔覆或激光表面处理，调整激光束的空间强度分布（俗称光束整形）可用于优化加工结果，包括加工质量和/或生产率。为了实现动态光束整形（即在加工过程中调整强度分布），光学装置中需要动态光学元件。目前，适合整形单个高功率激光束的动态光学装置是振镜扫描仪和可变形镜。然而，缺乏对这些光束整形装置的光束整形能力（例如分辨率和整形性能）的客观比较。本文提出了一种新颖的数学框架来分析和比较这两种光束整形概念。该框架用于量化光束整形能力，作为相关激光设置参数的函数。接下来，使用该数学框架，模拟振镜扫描仪和可变形镜在瞄准分裂激光束、创建马蹄形强度分布和创建方形均匀分布时的性能。结果表明，实际上，这两种设备都能够在焦平面上创建这三种所需的激光强度分布，与所需的光束形状相比，平均误差也较小。然而，误差分布显示出差异，这是每个单独的光束整形设备的物理限制所特有的。
光学与激光技术
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