擴束鏡是能夠改（gǎi）變激光光束直徑和發散角的透（tòu）鏡組件。從激光器發出的（de）激光束（shù）具有（yǒu）一定的發散角，對於激（jī）光加工來（lái）說，隻有通過擴（kuò）束鏡的調節使激光光束變為（wéi）準直（平行）光束，才能利用聚（jù）焦鏡獲得細小的（de）高功率密度光斑；在激光測（cè）距中，必須通（tōng）過擴束鏡最大限度地改善激光的準直度才能得到理想的遠（yuǎn）距離測量效果（guǒ）；通過擴束鏡能改變光束直徑以便（biàn）用於不同的光學儀器設備；擴束鏡配合空間濾光片使用則可以使（shǐ）非對稱光束分布變為對稱分布，並使光能量分布更加均勻。

最通用的（de）擴（kuò）束鏡起源於伽利略望遠鏡，通常包括一個（gè）輸入負透鏡和一（yī）個輸出正透鏡。輸入鏡將一（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（xiǎo）於 20 倍的擴束鏡都用該原理（lǐ）製（zhì）造，因為它簡單、體積小、價格也低。盡可能的該擴束鏡（jìng）設計成小的球麵相差、低的波前變形和消色差。它的（de）局限性在（zài）於不能容（róng）納空（kōng）間濾波或者進行大倍率（lǜ）的擴（kuò）束。

如右圖所示，輸（shū）入鏡將入（rù）射的激光束聚焦在前焦平麵上（虛焦點），新（xīn）的束腰ω′0 和發（fā）散角θ′為

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

準直（zhí）倍率如下：

 

 

 

 

式中 T1 = f2/f1，θ 和 ω0 是入射光束（shù）的發散角和束腰。經過（guò）擴束鏡後，束腰 ω″0 和發散角 θ″ 為

 

 

 

 

 

 

 

 

 

從(4)至(7)式可以（yǐ）看出，擴束倍數和準（zhǔn）直倍率（lǜ）不僅與擴束鏡的（de）參數有關，還與激光束參數和（hé）擴束鏡（jìng）透鏡的位置有關。擴束鏡的功能是降低激光束（shù）的發散角（jiǎo），進而使激光器聚焦光斑更小。