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随着激光工程应用在越来越多的领域，需要激光能够适应不同的工程需求，对激光束进行整形的研究也应运而生。近年来，人们对DOE在光场整形上的研究不断深入，从理论上说，DOE几乎可以在物理实际条件允许范围内，将任意光束进行光场变换得到所需要的任意光束。
一、设计原理
基于DOE的标识光场整形系统的功能结构主要包括预整形系统和DOE整形系统，如图1所示。该系统通过双镜组预整形系统减小入射光的发散度，并通过对DOE整形系统的后期调制实现在固定距离的长距离场成像。通过使用优化平滑算法计算DOE，得到成像均匀度和成像光强的优解。DOE培训公司/DOE培训公司/DOE培训公司
加入预整形系统的目的是为了减小激光初始的发散角，同时对整形前光束进行准直处理。光束减少发散角后会使经DOE整形后得到的终整形光场的光斑更为汇聚、光场均匀度更高。预整形系统采用双镜组结构。这种结构相对于透镜圆锥镜或锥透镜等结构，成本低，但效果相同。
二、预整形系统设计
采用双镜组的预整形系统可减小激光束发散角。选取负的前镜组使系统变得更紧凑，后镜组为正镜组，系统的角放大率如下式：
通过表1可以看出，终设计的预整形系统，结构小而紧凑，有效的降低了整系统的尺寸。对于整系统来说，加入如上结构的预整形系统大幅优化了DOE分系统的整形前环境，预整形后的光束不仅扩束准直，也进一步的减小了发散度，可以使终整形光场的光标识光斑更为汇聚和密集。DOE培训公司/DOE培训公司/DOE培训公司
三、
仿真与实验的结果和分析
1、 仿真结果与分析
输入光束波长为532nm，直径2mm，成像场距离聚焦透镜1m，预期得到360mm×288mm的矩形光场。DOE阶数为4，经过预整形系统后得到的直径为0.4mm，以常见室内大气环境为外环境。计算选取500个初始相位，衍射光场取样点数为429× 333，分别用G-S算法和二次循环平滑修正法进行1000次迭代。终计算出采用GS算法的成像光场不均匀度为10.8%，能量损耗率为5.2%。采用优化平滑修正算法，得到的成像光场不均匀度为1.09%，能量损耗率为8.31%。
2、实验结果与分析
根据计算结果制作了光学系统的元件，并组成光学系统，如图9所示。将基于DOE的标识光场整形系统置于暗室进行系统的检测实验，由于成像场尺寸较大，成像面直接在墙上成像，使用1300万像素照相机进行了数据采集。激光器选用常用的国产532nm激光标识器，光束直径2mm，初始束腰直径1靘。DOE培训公司/DOE培训公司/DOE培训公司
来源：天行健咨询
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