微透鏡陣列激光加工領(lǐng)域中，常常需求出射的激光能量分布為平整均勻的，亦即常說激光勻化，對光源進行平頂光整形。針對不同的激光，市面上主要流行與微透鏡陣列、DOE元件和非球面鏡等三種常見的。而這種有細分出多種不同的鏡片。其中微透鏡陣列為ROE型元件，具備適用波長廣，成本低的，勻化效果好的特點。常見的微透鏡陣列勻化光路有單片微透鏡陣列，即雙面微透鏡陣列或稱雙面復(fù)眼透鏡。另一種是兩片，平凸型的復(fù)眼透鏡的微透鏡勻化光路。 

       針對不同的激光勻化，目前比較常見的平頂光整形器件有：微透鏡陣列、工程散射片（diffuser）、勻化片、整形鏡等。而這些器件適用領(lǐng)域的核心區(qū)別因素是激光器的質(zhì)量評定因子M2。一般，激光器M2≤1.3的，常用為勻化片和整形鏡兩種。而M2≥5的激光，一般適用于微透鏡陣列、工程散射片（diffuser）。

       工程散射片（diffuser）的本質(zhì)是偽隨機的微透鏡陣列，結(jié)構(gòu)為平凸結(jié)構(gòu)，只需要單片就可以實現(xiàn)效果，光路長度理想。但是現(xiàn)有對于微透鏡陣列，其成本較高。用于激光勻化的微透鏡陣列主要有雙面和單面兩種，雙面的有點在于單片鏡片，雙面結(jié)構(gòu)，多用于緊湊集成。但是其缺點在于可調(diào)節(jié)范圍小，特定性強，不便于調(diào)節(jié)。另一種單面的復(fù)眼透鏡方案更為常見，其微透鏡陣列勻化光路雖然會比單片雙面微透鏡陣列的方案稍微長，但是光路靈活，可變性高，易于調(diào)節(jié)。

       激光光源經(jīng)過擴束準直后，平行入射。平行入射的激光束，打在第 一面微透鏡陣列上，經(jīng)過每個子單元的聚焦，重新形成陣列排布的焦點?？山频貙⑷肷涞墓馐?，看成對應(yīng)于透鏡陣列的光束簇陣列。重新聚焦后的多個小光束相互疊加，基于陣列排布的對稱性，也即出射小光束的對稱性，小光束的不均勻性相互抵消，Z 終在接收屏幕上形成均勻的目標光斑。Z 終光斑的計算公式如下：DFT= pLA?fFL/ fLA2

       微透鏡陣列調(diào)試過程中，需要主要的事項主要有光源質(zhì)量M2、對準、光路放置、入射光準直問題。

       光源的質(zhì)量M2只要大于5一般都適用于該平頂光整形光路。該激光勻化光路是將準直入射的光，重新細分成規(guī)則排布的細小光束，對稱展開實現(xiàn)激光能量在光斑區(qū)域的均勻分布。其均勻性，根據(jù)實驗條件不同，可以達到70~80%。理論上，口徑P越小，其勻化效果越好。但小口徑，同時會帶來衍射的干擾的影響，導(dǎo)致終端的勻化效果反而不理想。一般我們建議適用口徑盡可能大于300μm。如果激光的光源的想干性沒那么強的，也可以適當小些。需要注意的是，勻化光斑的四方微弱的衍射屬于正常情況，可以同過提高精度和面型光潔度改善，但是對應(yīng)的成本過高，性價比不高。

       相應(yīng)的，如果相干性強的，則需要更大的口徑，大于500μm。 

        對準——主要是兩片微透鏡陣列之間子單元的對準，這也是一般推薦使用同型號的微透鏡陣列的原因——有利于對準。當然，不同型號接近的也可以。如果實驗中邊沿過渡帶比較明顯，不夠銳利可以通過旋轉(zhuǎn)微透鏡陣列的角度做調(diào)整，順時針90°旋轉(zhuǎn)。 

       光路放置問題——首先是微透鏡陣列的放置。從圖中可以明顯看到，兩片微透鏡陣列是凸面對外，平面相對的。兩者之間的距離即焦距的長度，可以稍微長一些。聚焦鏡的位置，沒有嚴格的要求，可以等光路放置好后調(diào)整其前后距離對平頂光整形光斑的大小和效果做微調(diào)。也可以微調(diào)兩個微透鏡陣列之間的距離微調(diào)。 

       入射光的準直——入射光的準直性越好，出射效果越佳。