Asphericon平顶光束整形器安装调试手册，a|AiryShape光束整形镜

德国Asphericon公司生产的a|AiryShape整形器，在其调试过程中，用户通常会遭遇五种典型状况：其一，准直透镜性能欠佳或存在球差；其二，输入光束尺寸过大或呈发散状态；其三，输入光束尺寸过小；其四，输入光束发生倾斜；其五，输入光束存在偏心。每种状况都对应着特定的光束轮廓特征。用户可通过查阅相关的平顶光束整形器手册，来诊断并解决在安装调试a|AiryShape过程中遇到的具体问题。

根据a|AiryShape整形器装置的工作原理，AiryShape安装调试必须确保某些条件才能顺利运行。使用德国Asphericon a|AiryShape整形器时，这意味着平顶光束整形器条件仅在准直入射高斯强度分布（直径为 ± 10% @ 1/e² 且像差最小化）下才满足，透镜形状将据此进行设计。

偏离理想的输入强度分布会导致输出强度分布失真。在最坏的情况下，无法生成 Top-Hat 轮廓。当输入光束轮廓与光学设计中相同时，平顶光束整形器系统效果最佳，但这在实际设置中基本不会发生。如果系统与光纤耦合光源结合使用（参见a|AspheriColl），情况会变得尤为复杂。

根据a|AiryShape光束整形镜的工作原理，可以在不同的工作距离下在焦平面上产生不同的光束轮廓，而无需在系统设置中添加其他组件。

AiryShape安装调试时，如果您的光束轮廓与预期不符（下图），德国Asphericon快速指南可以帮助您识别误差来源。下图中，沿传播方向（z 轴）的归一化光束轮廓截面总结在一张图表中（800 个横截面图），以呈现理想的光束整形效果。检测范围为腰部周围 ± 4 毫米。此外，还展示了二维图形（XY 视图），以便更好地理解平顶和环形强度分布。

一、准直透镜质量不足或球差

如果您的平顶光束轮廓如下：

请检查光学元件的性能。它是否达到衍射极限？为了获得最佳效果，需要像差最小的完美准直高斯光束。

对于任何其他光束，光束整形镜条件均不满足，无法进行正确的相位控制。请检查光学元件的规格。它是否针对您当前使用的波长进行计算？超过设计波长可能会出现额外的像差，因此光束整形镜条件不满足。

二、光束匀化镜输入光束过大或发散

如果您的Top-Hat光束轮廓如下所示：

请检查光束匀化镜输入光束直径。光束匀化镜可能过大，导致相位控制无法正确进行。

请检查光束匀化器输入光束的准直情况（更多信息，请参阅 a|WaveAdapt）。光束匀化器输入光束应完全准直。否则，输出光束也会发散。

三、光束匀化器输入光束太小

如果您的Top-Hat光束轮廓如下所示：

请检查您的输入光束直径。它可能太小，导致相位控制无法正确进行。输出强度分布类似于高斯光束（最大强度位于光束中心），但被压缩了。

四、输入光束倾斜

如果您的Top-Hat光束轮廓如下所示：

请检查输入光束直径的对准情况。它可能相对于光束整形装置倾斜。相位操控无法正确进行，导致输出强度分布不对称。请注意，当使用F-θ光学元件聚焦光束时，也会出现这种效应。

五、输入光束偏心

如果您的Top-Hat光束轮廓如下所示：

请检查输入光束直径的对准情况。它可能相对于光束整形装置偏心。相位控制无法正确进行，导致输出强度分布倾斜/不对称。