CN115113409B - 基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备，该系统涉及光学领域。该系统包括：达曼光栅、聚焦镜和柱面镜。达曼光栅和柱面镜分别设置在聚焦镜的两侧，并且达曼光栅的位置与聚焦镜的焦平面的位置匹配。达曼光栅，用于接受第一高斯光束的照射，并将第一高斯光束分束成多个第二高斯光束。聚焦镜，用于接受多个第二高斯光束的照射，并将多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束。柱面镜，用于接受多个第三高斯光束的照射，并将多个第三高斯光束折射成线性平顶光束。线性平顶光束包括线性平顶光斑。该系统能够有效地将高斯光束转化为较为均匀的线性平顶光斑，并且结构简单，成本较低，效率更高。

Description

基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备

技术领域

本申请涉及光学领域，具体而言，涉及一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备。

背景技术

图1为高斯光束和平顶光束的区别示意图，请参照图1。高斯光束是一种强度在空间上呈现高斯分布的光束，也即是说，高斯光束的中间强度十分高，往外沿着高斯轮廓逐渐下降。激光一般都是高斯光束。平顶光束是一种强度分布平整且均匀的光束，其边缘尖锐，能量迅速下降至零。平顶光束的形状可以是正方形、矩形、直线、圆形或其他任何形状。其中，平顶光束聚焦之后可以生成平顶光斑（平顶光斑的光斑直径如图1所示）。

从图1可以看出，相较于平顶光束，高斯光束的能量分布较为不均匀，在灼烧阈值以上的过剩能量（也即中间能量）过高，这会引起局部温度过高从而影响激光与物质间的相互作用。并且高斯光束的两翼能量过低，这降低了能量的利用率。因此，与高斯激光束相比，平顶光束能更有效地利用能量。另外，平顶光束由于其更加均匀，因此使用平顶光束焊接或切割，都将更加准确，并且对周围区域的损伤也会减少。

如何将高斯光束转化为线性平顶光斑成为人们研究关注的焦点。目前，有两种方案可以将高斯光束转化为平顶光束。一种方案是使用柱面镜，对高斯光进行单方向的压窄。这种方式虽然结构简单，但产生的平顶光束均匀性欠佳。而为了得到较为均匀的线性平顶光斑，则需要使用光阑对光斑进行截取，这又会极大的损失光能量，效率低下。另一种方案是基于衍射光学元件对高斯光束进行光束整形。这种方式中的衍射光学元件通常需要多台阶套刻的加工方案，难以加工，且对入射光条件的精确性要求严苛，难以调节，且成本过高。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、方法及设备，能够有效地将高斯光束转化为较为均匀的线性平顶光斑，并且结构简单，成本较低，效率更高。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统。该系统包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，达曼光栅和柱面镜分别设置在聚焦镜的两侧，并且达曼光栅的位置与聚焦镜的焦平面的位置匹配；达曼光栅，用于接受第一高斯光束的照射，并将第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；聚焦镜，用于接受多个第二高斯光束的照射，并将多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束；柱面镜，用于接受多个第三高斯光束的照射，并将多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，线性平顶光束包括线性平顶光斑。

第二方面，本申请提供一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法。该方法应用于基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，该系统包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，达曼光栅和柱面镜分别设置在聚焦镜的两侧，并且达曼光栅的位置与聚焦镜的焦平面的位置匹配。第二方面所述的方法包括：达曼光栅接受第一高斯光束的照射，并将第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；聚焦镜接受多个第二高斯光束的照射，并将多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束；柱面镜接受多个第三高斯光束的照射，并将多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，线性平顶光束包括线性平顶光斑。

第三方面，本申请提供一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生设备，包括高斯光束生成器、控制器和第一方面所述的基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统；所述控制器，用于控制所述高斯光束生成器生成第一高斯光束，并使得所述第一高斯光束向所述系统照射。

基于上述各个方面提供的实施例，对于本申请实施例提供的基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，由于达曼光栅的位置与聚焦镜的焦平面的位置匹配，因此，从达曼光栅出射的多条高斯光束通过聚焦镜后会出射为多条平行光束，这多条平行光束可以形成一个矩形光束。进而，利用柱面镜对这多条平行光束形成的矩形光束进行宽度压缩，即可得到线性平顶光束并得到线性平顶光斑。并且达曼光栅具有易于加工，且分束效率高、均匀性好等特点。因此，相较于现有的两种方案，本申请提供的系统产生的线性平顶光束比较均匀，能量损失较少，转化效率更高，结构相对简单，成本较低。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为高斯光束和平顶光束的区别示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的柱面镜的屈光子午线的示意图；

图4为本申请实施例提供的第一高斯光束的能量分布示意图一；

图5为本申请实施例提供的第一高斯光束的能量分布示意图二；

图6为本申请实施例提供的聚焦镜出射的平行光场示意图；

图7为本申请实施例提供的线性平顶光斑的光场示意图；

图8为本申请实施例提供的一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

本申请实施例提供一种技术方案，该技术方案包括基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统、应用于该系统的发生方法和设备。下面将结合附图，对本申请提供的技术方案进行说明。

首先，介绍本申请实施例提供的一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统。图2为本申请实施例提供的一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统的结构示意图，请参照图2。该基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统100（下文简称为系统100）可以包括：达曼光栅110、聚焦镜120和柱面镜130。

在本申请实施例提供的系统100中，达曼光栅110的位置与聚焦镜120的焦平面的位置匹配，因此，从达曼光栅110出射的多条高斯光束通过聚焦镜120后会出射为多条平行光束，这多条平行光束可以形成一个矩形光束。进而，利用柱面镜130对这多条平行光束形成的矩形光束进行宽度压缩，即可得到线性平顶光束并得到线性平顶光斑。

下面结合图2对该系统100进行具体说明。

在系统100中，达曼光栅110和柱面镜130分别设置在聚焦镜120的两侧，并且达曼光栅110的位置与聚焦镜120的焦平面的位置匹配。其中，达曼光栅110的位置于聚焦镜120的焦平面的位置匹配可以是指：达曼光栅110的位置与焦平面重合（也称为一致）；或者，达曼光栅110的位置与焦平面的位置之间的距离小于预设值，该预设值可以被设置为误差允许值（比如1毫米），也即是说，达曼光栅110与焦平面在误差允许的范围内重合。

可选的，该聚焦镜120的焦平面包括前焦面（又称为物方焦面）。

在一些可能的实施例中，达曼光栅110位于第一平面，柱面镜130位于第二平面，第一平面和第二平面均与聚焦镜120的主光轴垂直，并且第一平面的位置与焦平面的位置一致。其中，第一平面的位置与焦平面的位置一致可以是指：达曼光栅110与焦平面重合。这样，能够使得达曼光栅110与柱面镜130更加准确地设置在合理位置，从而使得从达曼光栅110出射的多条高斯光束通过聚焦镜120后能够准确地出射为多条平行光束。

需要说明的是，本申请实施例并不限定第二平面的位置与聚焦镜的位置之间的距离，也即是说，并不限定柱面镜130与聚焦镜120之间的距离。

在系统100中，达曼光栅110，用于接受第一高斯光束的照射。由于达曼光栅110具有分束的功能，因此，达曼光栅110在接受到第一高斯光束的照射时，能够将该第一高斯光束分束成多个第二高斯光束。

在一些可能的实施例中，达曼光栅110为两台阶结构，并且达曼光栅110的相邻相位突变点之间的相位差为π。这样的结构使得达曼光栅具有易于加工，且分束效率高、均匀性好等特点。

在系统100中，聚焦镜120，用于接受多个第二高斯光束的照射，并将多个第二高斯光束折射成多个第三高斯光束。由于达曼光栅110的位置与聚焦镜120的焦平面的位置匹配，因此，从达曼光栅110出射的多个第二高斯光束在通过聚焦镜120后，会被折射成相互平行的多个第三高斯光束。可以理解，这相互平行的多条第三高斯光束可以形成一个矩形光束。

在一些可能的实施例中，相互平行的多个第三高斯光束中相邻两个第三高斯光束之间存在交叠。相互交叠的多个第三高斯光束可以形成一个矩形光束。其中，可以通过设计达曼光栅110的周期大小和聚焦镜120的焦距大小，控制多个第三高斯光束中相邻光束之间的间距，从而使得相邻两个第三高斯光束之间存在交叠，形成一个矩形光束。

在系统100中，柱面镜130，用于接受多个第三高斯光束的照射。由于柱面镜130具有将光束在一个方向上进行压缩的功能，因此，柱面镜130在接受到多个第三高斯光束的照射时，可以利用柱面镜130对这多条第三高斯光束形成的矩形光束进行宽度压缩，从而得到线性平顶光束。换言之，柱面镜130可以将多个第三高斯光束折射成线性平顶光束。其中，线性平顶光束包括线性平顶光斑。示例的，该线性平顶光束与柱面镜130的距离等于该柱面镜的焦距大小。在一些可能的实施例中，该线性平顶光斑可以被应用到太阳能光伏、激光退火、边缘去胶等行业，对此不作限定。

在一些可能的实施例中，柱面镜130的屈光子午线与多个第三高斯光束所在的平面垂直。柱面镜130的平面表面用于接受多个第三高斯光束的照射。图3为本申请实施例提供的柱面镜的屈光子午线的示意图，如图3所示，光束在照射向柱面镜130时，其在屈光子午线方向会被折射，也可以认为是被压缩。

在一些可能的实施例中，上述系统100中的聚焦镜120可以是指一个聚焦镜组，该聚焦镜组中可以包括一个或多个聚焦透镜以及其他可能的透镜，这些透镜组合起来能够实现对光束进行聚焦的功能，从而实现上述聚焦镜120的功能。达曼光栅110的位置与该聚焦镜组的焦平面的位置匹配。类似的，柱面镜130可以是指一个柱面镜组，相关说明与聚焦镜组类似，在此不再赘述。

应理解，对于上述提供的系统100，由于达曼光栅110的位置与聚焦镜120的焦平面的位置匹配，因此，从达曼光栅110出射的多条高斯光束通过聚焦镜120后会出射为多条平行光束，这多条平行光束可以形成一个矩形光束。进而，利用柱面镜130对这多条平行光束形成的矩形光束进行宽度压缩，即可得到线性平顶光束并得到线性平顶光斑。并且达曼光栅110具有易于加工，且分束效率高、均匀性好等特点。因此，相较于现有的两种方案，本申请提供的系统产生的线性平顶光束比较均匀，能量损失较少，转化效率更高，结构相对简单，成本较低。

在一些可能的实施例中，达曼光栅110、聚焦镜120和柱面镜130中的至少一个可替换。通过更换不同参数的达曼光栅110、聚焦镜120或柱面镜130，可以使得线性平顶光束的长度和宽度改变。换言之，通过更换不同参数的达曼光栅110、聚焦镜120或柱面镜130，可以实现生成的线性平顶光束的长宽比可调谐。

为了使得本申请提供的系统100更加容易理解，下面从光学原理角度出发再对上述系统实施例做进一步说明。

首先，假设第一高斯光束的束腰为w，波长为λ，那么在x-y轴坐标系下，第一高斯光束的表达式可以如下：

（1）

其中，E1表示在坐标（x,y）处的光束强度（或者称为光束能量）。其中，该表达式（1）的能量分布示意图可以参照图4。

将该第一高斯光束照射向图2所示系统100的达曼光栅110时，达曼光栅110可以将该第一高斯光束分束成多个第二高斯光束。

在一些可能的实施例中，达曼光栅110的光栅周期（记为d）和光栅周期内的相位突变点位可以被调整（例如，通过替换结构不同的达曼光栅的形式来调整）。

具体的，通过控制达曼光栅110的光栅周期内相位突变点位可以改变激光分束的点数（也即多个第二高斯光束的数量）。通过控制达曼光栅110的光栅周期可以改变分束光束的角间隔（也即多个第二高斯光束中相邻光束之间的角间隔，记为θ）。其中，光栅周期d和角间隔θ满足如下光栅方程：

d*sinθ =λ （2）

假设从达曼光栅110出射的多个第二高斯光束包括：沿x轴展开的2n+1束第二高斯光束。那么，这2n+1束第二高斯光束进入焦距为f的聚焦镜120后，由于达曼光栅110位于聚焦镜120的前焦面处，这2n+1束第二高斯光束会被折射成相互平行的2n+1个第三高斯光束。这2n+1个第三高斯光束中相邻光束之间的距离为

。如果分束之前的光束的强度都为归一化的1，则聚焦镜120之后的整体光场表达式如下：

（3）

其中，E表示在坐标（x,y）处的光束的强度。

通过上式可以看出，通过控制达曼光栅110出射的光束之间的角间隔和聚焦镜120的焦距可以实现不同的叠加光斑。进而，将此平行交叠的2n+1个第三高斯光束经过一个焦距为

的柱面镜，则会对2n+1个第三高斯光束形成的矩形光束在的y轴方向（或者称为矩形光束的宽度方向、短方向等）进行压窄，从而得到线性平顶光束。即，x轴方向（或者称为矩形光束的长度方向、长方向等）的矩形光束大小形貌保持不变，y轴方向的矩形光束在柱面镜后焦平面上满足衍射极限公式：

（4）

因此，经过柱面镜130之后生成的线性平顶光束，在入射光束条件恒定的情况下，y轴方向的长度取决于所使用柱面镜130的焦距

。x轴方向长方向的长度取决于达曼光栅的结构特征（包括光栅周期和光栅周期内的相位突变点位）和聚焦镜的焦距f。其中，光栅周期可以决定达曼光栅110分束的角间隔θ，光栅周期内的相位突变点位（也称为光栅结构）可以决定分束的点数，即2n+1。

基于上述描述，可以理解，在一些可能的实施例中，线性平顶光斑的长度由多个第二高斯光束的角间隔、多个第二高斯光束的个数和聚焦镜120的焦距确定。其中，多个第二高斯光束的角间隔和多个第二高斯光束的个数由达曼光栅110的结构特征确定。达曼光栅110的结构特征包括达曼光栅110的周期和达曼光栅110的周期内的相位突变点位。线性平顶光斑的宽度由柱面镜130的焦距确定。

在一些可能的实施例中，达曼光栅110、聚焦镜120和柱面镜130中的至少一个可替换。

其中，在达曼光栅110被替换为另一个结构特征不同的达曼光栅110和/或聚焦镜120被替换为另一个焦距不同的聚焦镜120时，线性平顶光斑的长度改变。在柱面镜130被替换为另一个焦距不同的柱面镜130时，线性平顶光斑的宽度改变。这样，通过更换达曼光栅110、聚焦镜120和柱面镜130中的至少一个，可以实现生成的线性平顶光束的长宽比可调谐。

为了使得本申请提供的系统100更加容易理解，下面进一步的结合一个示例再对上述系统实施例作进一步解释说明。

以达曼光栅110的分束点数为5，也即上述的2n+1=5为例。通过控制达曼光栅110的光栅周期d，并根据光栅方程d*sinθ=λ，可以得到第二高斯光束之间的角间隔。结合聚焦镜120焦距f，可以确定出射的5条平行光束的间距为

。如果图5为本申请实施例提供的第一高斯光束的能量分布示意图二，那么，当

时，聚焦镜120出射的平行光场可以如图6所示。

进一步的，将图6所示的矩形光束经过一个焦距为

的柱面镜130，则可以对该矩形光束在Y轴方向进行聚焦，在柱面镜130的焦平面内实现聚焦线性平顶光斑。示例的，该线性平顶光斑可以如图7所示。其中，图5所示的光场强度从光束外围到光束中心，强度逐渐增加，图6、图7类似，在此不再赘述。

因此，入射光束条件恒定的情况下，Y轴方向的长度取决于所使用柱面镜的焦距

，X轴方向的长度取决于达曼光栅特性和聚焦镜的焦距f。光栅周期决定达曼光栅分束的角间隔θ，光栅结构决定分束的点数2n+1。则聚焦镜的焦距f，柱面镜的焦距

，达曼光栅的光栅周期和光栅结构决定了最后的线性平顶光斑的长宽比。这样，通过更换达曼光栅110、聚焦镜120和柱面镜130中的至少一个，可以实现生成的线性平顶光束的长宽比可调谐。

在图2示出的系统100的基础上，本申请实施例还提供一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法，可以应用于上述系统100。请参见图8，图8为本申请实施例提供的一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法的流程示意图。该方法可以包括以下步骤S110~S130。

S110，达曼光栅接受第一高斯光束的照射，并将第一高斯光束分束成多个第二高斯光束。

S120，聚焦镜接受多个第二高斯光束的照射，并将多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束。

S130，柱面镜接受多个第三高斯光束的照射，并将多个第三高斯光束折射成线性平顶光束。

其中，线性平顶光束包括线性平顶光斑。

应理解，S110~S130各个步骤的相关说明和效果可以参照上述系统100的各个实施例中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生设备。该设备可以包括高斯光束生成器、控制器和上述各个实施例中所描述的系统100。该高斯光束发生器例如可以是激光发生器。该控制器可以用于控制高斯光束生成器生成第一高斯光束，并使得第一高斯光束向系统100照射。这样，系统100中的达曼光栅110可以接受到该第一高斯光束，并通过聚焦镜120和柱面镜130将该第一高斯光束转化为线性平顶光束，从而得到线性平顶光斑。

应理解，关于基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生设备更具体的说明和效果可以参照上述系统100的各个实施例中的相关描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，其特征在于，包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，所述达曼光栅和所述柱面镜分别设置在所述聚焦镜的两侧，并且所述达曼光栅的位置与所述聚焦镜的焦平面的位置匹配；

所述达曼光栅，用于接受第一高斯光束的照射，并将所述第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；

所述聚焦镜，用于接受所述多个第二高斯光束的照射，并将所述多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束，所述多个第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面镜，用于接受所述多个第三高斯光束的照射，并将所述多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，所述线性平顶光束包括线性平顶光斑；其中，

所述线性平顶光斑的长度由所述多个第二高斯光束的角间隔、所述多个第二高斯光束的个数和所述聚焦镜的焦距确定；

其中，所述多个第二高斯光束的角间隔和所述多个第二高斯光束的个数由所述达曼光栅的结构特征确定；所述达曼光栅的结构特征包括所述达曼光栅的周期和所述达曼光栅的周期内的相位突变点位；

所述线性平顶光斑的宽度由所述柱面镜的焦距确定；

所述达曼光栅、所述聚焦镜和所述柱面镜中的至少一个可替换；

其中，在所述达曼光栅被替换为另一个结构特征不同的达曼光栅和/或所述聚焦镜被替换为另一个焦距不同的聚焦镜时，所述线性平顶光斑的长度改变；

在所述柱面镜被替换为另一个焦距不同的柱面镜时，所述线性平顶光斑的宽度改变；

所述达曼光栅为两台阶结构，并且所述达曼光栅的相邻相位突变点之间的相位差为π。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述达曼光栅位于第一平面，所述柱面镜位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均与所述聚焦镜的主光轴垂直，并且所述第一平面的位置与所述焦平面的位置一致。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柱面镜的屈光子午线与所述多个第三高斯光束所在的平面垂直；

所述柱面镜的平面表面用于接受所述多个第三高斯光束的照射。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个第三高斯光束中相邻两个第三高斯光束之间存在交叠。

5.一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生方法，其特征在于，应用于基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统，所述系统包括达曼光栅、聚焦镜和柱面镜；其中，所述达曼光栅和所述柱面镜分别设置在所述聚焦镜的两侧，并且所述达曼光栅的位置与所述聚焦镜的焦平面的位置匹配；所述方法包括：

所述达曼光栅接受第一高斯光束的照射，并将所述第一高斯光束分束成多个第二高斯光束；

所述聚焦镜接受所述多个第二高斯光束的照射，并将所述多个第二高斯光束折射成相互平行的多个第三高斯光束，所述多个第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面镜接受所述多个第三高斯光束的照射，并将所述多个第三高斯光束折射成线性平顶光束；其中，所述线性平顶光束包括线性平顶光斑；其中，

所述线性平顶光斑的长度由所述多个第二高斯光束的角间隔、所述多个第二高斯光束的个数和所述聚焦镜的焦距确定；

其中，所述多个第二高斯光束的角间隔和所述多个第二高斯光束的个数由所述达曼光栅的结构特征确定；所述达曼光栅的结构特征包括所述达曼光栅的周期和所述达曼光栅的周期内的相位突变点位；

所述线性平顶光斑的宽度由所述柱面镜的焦距确定；

所述达曼光栅、所述聚焦镜和所述柱面镜中的至少一个可替换；

其中，在所述达曼光栅被替换为另一个结构特征不同的达曼光栅和/或所述聚焦镜被替换为另一个焦距不同的聚焦镜时，所述线性平顶光斑的长度改变；

在所述柱面镜被替换为另一个焦距不同的柱面镜时，所述线性平顶光斑的宽度改变；

所述达曼光栅为两台阶结构，并且所述达曼光栅的相邻相位突变点之间的相位差为π。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述达曼光栅位于第一平面，所述柱面镜位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均与所述聚焦镜的主光轴垂直，并且所述第一平面的位置与所述焦平面的位置一致。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述柱面镜的屈光子午线与所述多个第三高斯光束所在的平面垂直；

所述柱面镜的平面表面用于接受所述多个第三高斯光束的照射。

8.一种基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生设备，其特征在于，包括高斯光束生成器、控制器和如权利要求1-4中任一项所述的基于达曼光栅的线性平顶光斑的发生系统；

所述控制器，用于控制所述高斯光束生成器生成第一高斯光束，并使得所述第一高斯光束向所述系统照射。

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