輸出光斑可調(diào)的DOE實際上是在DOE表面設立不同的衍射功能區(qū)（子孔徑），每個DOE分區(qū)通過表面結(jié)構(gòu)的設計都能獨立產(chǎn)生特定的衍射圖案。這樣在使用具有多個子孔徑的DOE時，就可以通過改變光束與DOE之間的位置、光束直徑的大小或者改變光束相對于DOE中心的位置，實現(xiàn)不同的衍射圖案輸出，例如不同衍射圖案的獨立輸出、衍射圖案組合、組合圖案的相對強弱轉(zhuǎn)化或衍射圖案的大小變化。

這種衍射調(diào)制的也稱為功能可調(diào)的光束整形，能夠在很大的自由度范圍內(nèi)調(diào)制輸出圖案或圖案的組合。輸出光斑可調(diào)的DOE又稱為功能可調(diào)的衍射光學元件，多功能DOE，多合一DOE。

功能可調(diào)的DOE概念

利用子孔徑（分區(qū)）可以實現(xiàn)形狀可調(diào)。在這種成形中，光學元件的有效孔徑被劃分為離散的或連續(xù)變化的區(qū)域，每個區(qū)域都有自己的光學功能。入射到該元件的激光束被子孔徑分割為子光束，每個子光束都受到其單獨修正的影響，終產(chǎn)生不同的效果。子孔徑可以具有相等或不同的面積，并且具有不同的形狀，例如角段、條紋或正方形。在有效孔徑內(nèi)移動激光束會改變?nèi)肷涞矫總€子孔徑上的能量。此效果用于整體光學功能調(diào)整。具有子孔徑的光學元件的一些基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

對于圖3所示的DOE，子孔徑具有兩種不同的功能，可以將光束整形為帶有周圍環(huán)的中心點。這種強度形狀用于各種組件的切割和焊接，并且已知可以提供改進的工藝結(jié)果，根據(jù)具體應用調(diào)整中心點與環(huán)的比率。同樣的柔性整形也可以通過將x-y平移支架和子孔徑DOE光束整形器集成到激光頭中來實現(xiàn)。在DOE的有效孔徑內(nèi)調(diào)整位置可以控制子孔徑之間的比率，從而控制形狀。

圖4所示的DOE是被使用的三點光斑整形器原理，即使用三個耦合的光纖激光源實現(xiàn)了兩個條紋光束和一個主光束。 在基于DOE的模擬中，有效孔徑由三個子孔徑組成。 具有棱鏡功能的兩個小孔徑使兩個條紋光束偏轉(zhuǎn)，一個具有光束整形功能的大中心子孔徑使主光斑偏轉(zhuǎn)。在DOE的有效孔徑內(nèi)調(diào)整位置可以控制子孔徑之間的比率，從而控制形狀。

另一個有趣的可調(diào)成形解決方案是使用如圖5所示的兩個或多個有效孔徑的徑向擴展區(qū)域。

如圖6所示，可使用手動或電動擴束器/可變軸錐望遠鏡調(diào)整光束相對于孔徑的位置，進而調(diào)整DOE徑向子孔徑上的能量大小。如果使用普通擴束器，該可用于中心孔徑始終具有一定功率的形狀（靜態(tài)形狀和多點）。如果使用軸錐望遠鏡，則可以通過增大和減小環(huán)直徑（即改變軸角距離）來切換形狀。