今天和咱们谈一谈激光扩束镜在激光体系中的运用，网上能够查找到许多关于这方面的介绍，特别是一些做激光镜头的公司，一般都会介绍一些底子的，现在我做个总结，而且扩展一下：
1-激光扩束镜是一种望远体系，有两种类型，一种开普勒，一种伽利略，开普勒结构中心有聚集点，在高峰值功率的超快激光体系中，能够使得空气电离，一般假如非要用的话要使激光在真空中聚集，但是在低功率下能够起到滤波的效果，如下图所示，能够将光源中的高频成分滤掉，当然也能够滤掉由于光学元件像差以及光学元件加工所引起的高频成分，说白了便是使得光束愈加洁净
而伽利略结构，由于中心没有聚集点，而且平等倍率下的光学长度比较短，所以能够使得结构愈加紧凑，在某些场合比较合适运用。
2-扩束体系是为了紧缩发散角，使得聚集光斑更小，那么怎样了解这个问题呢，在之前的文章中介绍过了，这儿我再简略介绍一下，激光里边有一个和几许光学比较类似的公式，那便是w=f*theta，这儿w是聚集之后在焦平面的光斑半径（不管这个方位是不是束腰地点的方位，都满意这个规则），f是聚集透镜的焦距，theta是聚集之前光束的发散半角（远场发散角），这个公式能够由严厉的高斯激光传输公式得到，咱们能够翻阅一下我之前的文章，是不是和几许光学的规则很类似，那么问题就来了，怎么使得聚集光斑变小，能够减小焦距，但是它遭到实践运用中作业间隔的约束，所以最好的办法便是减小theta的值，那么theta的值又怎么减小呢，依据w0*theta=lamda/pi*M2=常数，w0是束腰半径巨细，lamda是激光波长，M2是激光光束质量的一种表达方式，从这个公式中咱们看出，减小theta的办法是增大w0，所以就需要扩束镜，上面其完成已讲到了聚集光斑的核算办法，咱们能够尝试着核算一下（留意公式中每个量的单位）。
3-假如想完成精准的剖析，要运用高斯传输特性，核算束腰的方位以及巨细，这儿我就不做过多的介绍，能够翻阅之前的文章，如下图所示
4-假如将扩束镜的两组镜片之间的间隔改动，那么会产生什么，又会起到什么效果呢？依据高斯光束传输理论，它会在束腰改动很小的状况下，改动激光光束的远场发散角，从而改动2中所谈及的焦平面处的光斑巨细，留意焦平面方位并不是束腰的方位，而束腰的方位是跟着扩束镜两组镜片之间间隔改动而改动，这便是激光3D动态聚集体系的底子原理，而扩束镜每个焦距取多少值，移动透镜移动规模为多少，聚集光斑巨细是怎样的，这些要结合所选激光器准确核算，满意实践的运用需求。
5-两种扩束体系的结构，各有优缺点，不能说哪一种好，哪一种欠好，在有些光学体系中，入射到伽利略体系的光斑比较小，功率密度比较大，这时候咱们应该选用开普勒结构，这在高功率变焦体系中经常会看到。
这儿面的扩束体系能够以为扩束份额并不是很大，但是它能够将高斯光散布变为平顶光散布，满意特定的激光运用，当然它也存在开普勒和伽利略两种结构，各有优缺点，除了体系长度以外，还要考虑到光学元件的可加工性，除了这个变种以外，扩束镜还能够选用反射式结构，这种结构牛顿比较倾向，由于没有色差，能够运用任何波长，关于宽光谱光源来讲十分有用，反射式结构中又分为球面反射，非球面反射以及自在曲面反射，而反射式结构也存在多种，比方三反，四反等，要考虑装调，加工成本，有些状况还会呈现椭圆
7-关于可变扩束我要着重一点，接连变倍，调焦距等状况，关于一个超卓的可变扩束镜头，它应该满意以下几点
a)滑润接连变倍，b)确保每一个变倍方位和调焦方位都能满意很好的波前畸变和光束指向，倍率精度能够经过调理间隔来补偿，但是波前精度很难经过调理做到补偿，所以在规划之初就应该考虑到，这一点大部分的厂家要提高一下，c)在高功率下要防止激光强点打到镜片外表或许外面的一些重要 的光学部件，从而影响到体系的安稳性，比方说激光器，振镜片等一些比较贵重的光学元件上，这一点对光学工程师的规划水平要求仍是有一点的，比方说伽利略结构，榜首片负透镜的榜首个面最好规划成曲率半径较大的凸面。d)别的一点便是高功率下的热安稳的确保，要从镀膜，规划方式，资料等着手，这关于扩束镜的检测仍是蛮高的，这便是为什么许多精密仪器厂家甘愿高价买国外镜头的原因，少走弯路，不过我信任国人能够做到的。
8-要灵活运用扩束的概念，比方说扩束就必定要用透镜吗，不必定，也能够用棱镜，许多半导体中为了在一个方向扩束大多选用这种计划，也能够做到两个方向别离变倍扩束，这个体系就比较杂乱了，如下，不过多解说
9-扩束镜的结构是否很像4f体系，假如不考虑像差等问题，他们是能够通用的，特别关于近轴光束体系，所以在某些杂乱的体系中，你觉得是扩束体系，它可能是4f体系，反之亦然，你要有一个清楚的判别，如下图
10-关于一些单横模，单纵模激光光束，经过高精度的扩束体系，能够做一些精度较高的测距镜头，如下，这些要考虑到装调，加工丈量方面，前后都是有间隔要求的，前后的光线没有显示出来，细心看一下，它现已看不出来是个扩束镜了，但是它本质便是一个扩束镜
