高斯光勻化的微透鏡陣列有區別於(yu) 傳(chuan) 統光學元件的結構，所以微透鏡陣列具有較多的優(you) 異效果。微透鏡陣列較為(wei) 常見的應用有：高斯光整形，高斯光勻化，激光勻化，波前探測，光纖耦合，激光切割等。而這其中，激光勻化，高斯光整形，高斯光勻化是較為(wei) 常見的。因為(wei) ，無論是用於(yu) 激光加工，還是照明領域，光纖耦合，高斯光勻化都可以大大的提高效果和過程的可控性。然而市麵上微透鏡陣列品類繁多，參數複雜，廠家各異。那麽(me) 該如何基於(yu) 自己的激光勻化要求，挑選合適的微透鏡陣列呢？本文就雙陣列的勻化方案，如果選擇用於(yu) 高斯光勻化整形的微透鏡陣列做了簡要介紹。

雙微透鏡激光勻化的高斯光整形方案光路圖如下：

LA1、LA2、FL和FP從(cong) 左而右分別是微透鏡陣列1、微透鏡陣列2、聚焦鏡和成像焦麵。從(cong) 上圖可見，微透鏡陣列的結構為(wei) 平凸結構，平麵相對，凸麵即帶有微透鏡的結構對外。入射待勻化整形的高斯激光從(cong) 左邊經準直後入射到微透鏡陣列。兩(liang) 片高斯光勻化微透鏡陣列的子單元口徑保持或接近。微透鏡陣列之間的間隔越等與(yu) 微透鏡陣列1的焦距，一般是略大於(yu) 。微透鏡陣列與(yu) 聚焦鏡FL的距離會(hui) 略微影響出勻化光斑的發散角，但是影響不大，一般選型計算時忽略不計。實際操作中可調整這個(ge) 距離以微調微透鏡陣列的效果和大小。末端即為(wei) 微透鏡陣列高斯光勻化的效果端麵。

微透鏡激光勻化光斑大小關(guan) 係如下式所示：（p_LA為(wei) 透鏡陣列的子單元口徑大小）

D_FT=p_LA·f_FL·（f_LA1+f_LA2-a₁₂）/(f_LA1·f_LA2)

在上光路所示的條件下，a₁₂=f_LA2，上式可以化簡如下：

D_FT= p_LA·f_FL/ f_LA2

所以，依據公式可以較為(wei) 簡答的得出需要的微透鏡陣列參數範圍和目標方向。假定，需要的勻化要求是：在300mm出形成10*10mm的方形光斑。那麽(me) 便有：D_FT=10mm，f_FL=300mm，帶入公式，可計算得出微透鏡陣列的口徑與(yu) 焦距的比值：p_LA/f_LA2=0.03333。如果是矩形，則計算長短邊分別計算一次。

理論上，微透鏡口徑越小，勻化效果越好。但是太小的口徑，會(hui) 有衍射幹擾，硬性的勻化效果反而沒有那麽(me) 好。所以，一般建議選型的時候，口徑可以稍微放大一些。微透鏡的口徑需求確定了，邊可以對應這pLA/fLA2=0.03333計算出對應的焦距應該是多少，也邊可以得到可以接受的微透鏡參數範圍。

在光路中，微透鏡末端的聚焦鏡主要的作用是提高勻化效果，調整高斯光勻化的位置和尺寸大小，並非必要的。如果需要的光斑在遠處或者尺寸較大，可以撤去。

需要注意的是，因為(wei) 選用的是周期性微透鏡陣列，所以對光源本身有一定要求。如果是M²較小，相幹性高的光源，微透鏡陣列的高斯光整形勻化效果反而沒那麽(me) 好。這種光源，推薦使用衍射性的整形勻化元件，可以達到很高的勻化性。當然，也可以先將光通過散射片，在入射到微透鏡陣列勻化鏡組，但是效果性價(jia) 比不高，一般情況不推薦。

雙片微透鏡陣列的使用過程中，特別需要主要的是兩(liang) 片陣列的中心對齊。這個(ge) 可以通過旋轉鏡片，微小移動進行調節。因於(yu) 微透鏡陣列麵積精度和光源質量的原因，勻化光斑會(hui) 帶有一定的散斑，這個(ge) 是正常現象。由於(yu) 散斑較弱，一般不影響使用。而消除散斑對精度要求比較高，花費較大，性價(jia) 不高。這是微透鏡陣列整形的常見現象，無論是國內(nei) 外的產(chan) 品均如此。