擴束（shù）鏡是能夠改變激光光束直徑和發（fā）散角的透鏡組件（jiàn）。從激光（guāng）器發出的激光束具有一定的發散角，對於激光加工來說，隻有通過擴束鏡的調節使激（jī）光光束變為準直（平行）光束，才能利用聚焦鏡獲得細小的高功率密（mì）度光斑；在激光測距中，必須（xū）通過擴束鏡最大限（xiàn）度地改（gǎi）善激光的準直度（dù）才能得到理想的遠距離測量效果；通過擴束鏡能改變（biàn）光束直徑以便用於不（bú）同的光（guāng）學儀器設備；擴束鏡（jìng）配合空間濾光片使用則可以使非對稱光束分布變（biàn）為對稱分布，並使光能量分布更（gèng）加均（jun1）勻。

最（zuì）通用的擴束鏡起源於伽利略（luè）望遠鏡，通常包括一個輸入負透鏡和一個輸（shū）出正透鏡。輸入鏡將一個虛焦點光（guāng）束傳送給輸出鏡，兩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製造，因為它簡單（dān）、體積小、價格也低。盡可能的該擴束鏡設計（jì）成小的（de）球麵相差、低的波前（qián）變形和（hé）消色（sè）差。它的局限性在於不（bú）能容納空間濾波或者進行（háng）大（dà）倍率的擴束。

如右圖所示，輸（shū）入鏡將入射的（de）激光束聚焦在前焦平麵上（shàng）（虛焦點），新的束腰ω′0 和發散角θ′為

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

準直倍率如下：

 

 

 

 

式中 T1 = f2/f1，θ 和 ω0 是入射光束的發散角和束腰。經過擴束鏡後，束（shù）腰 ω″0 和（hé）發（fā）散角 θ″ 為

 

 

 

 

 

 

 

 

 

從（cóng）(4)至(7)式可以看出，擴束倍數和準直倍率不僅與擴束鏡的參（cān）數有關，還與激光束參數和擴束鏡透鏡的位（wèi）置有關。擴束鏡的（de）功能是降低激光束的發散角，進而使激光器聚焦光（guāng）斑（bān）更小。