采用相位混合算法（PMA）与平滑修正法相结合的混合算法，对激光发出的高斯光束进行整形，得到了均方误差和顶部不均匀度均明显降低的等光强分布。利用液晶空间光调制器（LCSLM）的相位调制特性，实现了对高斯光束的光束整形，获得了光强均匀分布的圆光束和矩形光束输出。得到的输出光束顶部不均匀度和均方误差都低于5%，能量集中度在90%以上。表明此方法是一种实时、可控和高效的激光束整形方法。

zemax实现微透镜阵列光束整形

设计了一块球面-非球面柱透镜, 用于将高斯圆斑整形为平顶线斑。通过编写Zemax编程语言批量添加操作数与设置默认优化函数优化结合的方法完成设计, 并与性能参数相同的非球面透镜-柱透镜组进行比较, 同时分析了球面-非球面柱透镜最后一面到像面距离的不同对线斑长宽比和平顶度的影响。与非球面透镜-柱透镜组相比, 线斑尺寸相同但平顶度一般(边缘处约下降10%), 在一定范围内调整最后一面到像面的距离可使平顶度变好(可达到90%), 但会使长宽比变小(由88.33降至20.38)。所得结果表明, 若要获得能量均匀分布的线斑, 在长宽比可调整的范围内, 球面-非球面柱透镜的设计可以简化光束整形系统结构, 满足轻量化的要求, 是一种可行的方法。

随着功能性微结构的制造品质要求不断推向新的极端,超快激光微纳制造迎来了新的挑战,如更高的加工效率、跨尺度加工、选择性加工及可控性加工等。因传统超快激光高斯光束的空间和时间能量分布在加工中的局限性,以单点聚焦扫描为主的加工方法难以满足新的制造精度、效率和跨尺度加工要求。基于此,研究者将目光聚焦到超快激光光束整形的制造方法上。本文从传统超快激光光束的特点及其加工局限性角度出发,分空域光束整形、时域光束整形和时空域协同光束整形,介绍了超快激光光束整形技术的基本原理和主要实现途径;阐述了这些技术在功能性微结构制造方面的典型应用和研究进展;最后,总结和讨论了超快激光光束整形技术应用于功能性微结构制造中存在的问题和发展前景。

衍射光学元件（DOE）已成为各种工业激光应用中光束整形和分束的有效和标准方法，本matlab文件采取Stochastic Optimization with rigorous-coupled-wave-analysis (RCWA)方法设计DOE

在将高斯光束整形为平顶光束的整形系统中，由两个非球面镜组成的系统是比较简单的结构形式，该系统由平凹镜和平凸镜组成。在实际生产加工中，非球面镜的非球面度直接反映加工的难度。在理论分析高斯光束整形为平顶光束的基础上，分析计算了几个特性参数对非球面截面曲线的影响，然后根据实际需要，在保证其紧凑性、尽可能地降低非球面度同时，按照ZEMAX对非球面镜输入参数的要求拟合得到尽可能优化的非球面镜系统结构。最后，对该非球面镜系统进行物理光学传播追踪，分析其光强分布。

基于切线簇的概念, 从几何光学的角度分析了自加速艾里光束的形成过程, 以及艾里光束入射面相位分布与其自加速轨迹的关系, 并给出了根据自加速轨迹分布函数推算艾里光束入射面相位分布的迭代算法, 讨论了艾里光束自修复特性的形成原理。利用液晶空间光调制器调制准直激光束实验生成了二维艾里光束, 并对其无衍射、自加速、自修复等特性进行了验证。此外还通过对一维艾里光束的调控实验生成了自聚焦光束和类贝塞尔光束等新型的光束。

介绍了几何追迹法和GS算法的原理，并用这两种方法设计了二元光学元件，把激光雷达输出的基横模高斯光束整形为均匀圆光束，用MATLAB程序模拟了整形效果，结果表明设计很好，满足光束整形的要求。

采用二维加权串行迭代算法(WSI)设计了8台阶的衍射光学元件(DOE)进行激光光束整形,将圆形高斯激光束变换为10 μm×10 μm的方形均匀焦斑,同时满足了二维激光光束形状的改变及振幅分布均匀化的功能;应用到高密度全息存储中,实现了入射到记录材料上焦斑强度的均匀分布。模拟计算结果表明,转换到均匀区的能量效率达到91.2%,平顶区的不均匀度为4.6%,误差小于0.023%,基本上达到了设计的要求。同时分析了衍射光学元件对入射高斯光束的束腰半径及傅里叶变换透镜焦距的宽容度,还制作出了8台阶量化相位衍射光学元件的三套掩膜板。

提出一种改进的Gerchberg-Saxton(G-S)算法，实现了基于环形光束的衍射光学元件的精确设计。所提算法可以确保输出平面上有小的采样间隔，起到了抑制散斑的作用；与未采用散斑抑制的常规的改进G-S算法相比，所提算法得到了更高性能的均匀光斑；仿真结果和实验结果一致。