在仿真激光光束的时候，我们可以在系统孔径中设置切趾类型为高斯，但高斯切趾下方还有一个名为“切趾因子”的参数，该参数到底是什么含义呢？这个问题网络上已经有一些帖子解释过了，本期我就尝试以一个设计案例为例，谈一谈高斯切趾因子的含义和实际工程作用。也算抛砖引玉了，欢迎大家一起讨论。下周给大家准备一波定制红包封面，提前祝大家新年快乐！
在讨论高斯切趾之前，我们需要简单讨论一下高斯光束，这里还要简单谈谈高斯光束的束腰，高斯光束，顾名思义，能量呈现高斯分布；在束腰范围内，边缘能量下降为中心能量的(1/e^2)。一般在工程上，如果条件允许，我们可以直接把孔径光阑设置在束腰位置。
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若要仿真这样的高斯光束输入，我们可以在系统孔径设置中选择高斯切趾，并将切趾因子设置为1，此时光阑范围即为标准的束腰范围，如下图所示。
但是束腰范围之外是否有能量呢？答案是有的，其实在束腰范围之外仍有百分之几的能量。在一般要求的激光系统中，这些能量其实是可以忽略的，但对于某些特殊应用或元器件的设计，我们也需要考虑这一部分的能量。这时候切趾因子就可以发挥作用了，我们直接来看下面两张图，分别是切趾因子为4和切趾因子为9。
同时与最上面的示意图对比，我们可以发现高斯输入光束的光线分布密度发生了一定的变化，这其实就模拟了光束的能量分布。更明确地说，高斯切趾因子若为4，则表示我们模拟的光束直径是束腰直径的2倍；同理，高斯切趾因子若为9，则表示我们模拟的光束直径是束腰直径的3倍。那么，切趾因子的设置有什么作用呢？
在激光应用中，某些系统或器件为了保证最佳工作性能，都会考虑到束腰范围之外的能量，例如我上次文章中提到的DOE光束整形元件，产品手册中要求在最佳工作状态下，光学系统有效口径应为束腰范围的2.5倍，此时对应的切趾因子即为2.5^2=6.25。对于激光整形应用，切趾因子的设置要看要求的均匀性是多高。
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当然，从另一个角度，有些时候扩束系统加上毛玻璃已经足够满足使用要求了，如果实测能量有一定的残值，加上一片毛玻璃也能更匀，这个还是要具体问题具体分析。这里我只谈了激光整形应用，如果大家在工作中遇到其他涉及到切趾因子设置的情况，欢迎在评论区讨论。