擴束鏡是能夠改變激光光束直徑和發散角的透鏡組件。從激光器發（fā）出的激光束（shù）具有一定的發散角，對於（yú）激光加工（gōng）來說，隻有通過擴束鏡的調節使激光光束變為準直（平行）光束，才能利用聚焦鏡獲得細小的高（gāo）功率密度光斑；在激光測距中，必須通過擴束鏡最大限度地（dì）改善激光（guāng）的準直度才能得到理想的遠距離測量效果；通過擴束鏡能改（gǎi）變（biàn）光束直徑（jìng）以便用於不同的光學儀（yí）器（qì）設（shè）備；擴束鏡配合空間濾光片使用則可以使非對稱光束分布變為對（duì）稱分布，並使光能量分布更（gèng）加均勻。

最通用的擴束鏡起源於伽利略望遠鏡，通常包括一個輸入負透鏡和一個輸出正透（tòu）鏡。輸（shū）入鏡將一（yī）個虛焦點光束傳送給輸出鏡，兩（liǎng）個透鏡是虛共焦結構。一般小於 20 倍的擴束鏡都用該原理製造，因為它簡單、體積小、價格（gé）也（yě）低。盡可能的該擴（kuò）束鏡設計成小的球麵相差、低的波前變形和（hé）消色差（chà）。它的局限性（xìng）在於不能容納空（kōng）間濾波或者進行大倍率的擴束。

如右圖所示，輸入鏡將入射的激光束聚焦在（zài）前焦平麵上（虛焦點），新的束腰ω′0 和發散角（jiǎo）θ′為

式中ω(l)為入射激光束在入射鏡上光（guāng）束半（bàn）徑，l 是入射激光束腰與入射鏡的距離，f1 是輸入鏡的焦距（jù）。因為 ω0′ 落在輸出鏡的後焦平麵上，並且輸出鏡的焦距 f2 大於輸入鏡的焦距，高斯光束將被擴束鏡準直。

準（zhǔn）直倍率如（rú）下：

 

 

 

 

式中（zhōng） T1 = f2/f1，θ 和 ω0 是入（rù）射光束的（de）發散角和束腰（yāo）。經過擴束鏡後，束腰（yāo） ω″0 和發散角 θ″ 為

 

 

 

 

 

 

 

 

 

從(4)至(7)式（shì）可以看出，擴束（shù）倍數和準直倍率不僅與擴束鏡的參數有關，還與激光束參數（shù）和擴束鏡透鏡的位置有關。擴束鏡的功能是降低激光束（shù）的發散角，進而使激光（guāng）器聚焦光（guāng）斑更小。