激光扩束镜是改动激光光束直径和发散角的透镜组件。从激光器宣布的激光束具有必定的发散角。关于激光加工，经过装置扩束镜使激光光束变为准直光束，能在聚集之后，取得高功率密度的光斑。
激光扩束镜和光学望远镜（折射望远镜）的原理是在本质上是相同的。激光扩束镜是将物镜和成像透镜的方位相互交换后的折射望远镜。因而，与折射望远镜相同，激光扩束镜能够分为两类：开普勒式和伽利略式。
开普勒式扩束体系由两个正焦距的透镜构成，两透镜焦点重合，别离安置在焦距之和的两个方位，接近物体一侧的透镜叫物镜，另一侧的透镜叫成像镜，在两透镜之间存在一个实像面（光线会聚处）。
伽利略式扩束体系是由一个正透镜和一个负透镜组成，也是散布在两透镜焦距之和的方位，因为负透镜的焦距为负值，因而两透镜之间的间隔比较开普勒式较短。
因为开普勒式扩束体系在两片透镜之间会构成一个能量聚集区域，加热周围的空气，或许导致波前差错，高功率的激光器甚至会导致空气电离，因而，伽利略式扩束体系在大部分的运用场景中愈加适用。
开普勒式扩束体系通常被运用在一些需求改动光束质量的空间滤波的场景中，因为该扩束体系在透镜之间存在一个放置滤光片的焦点。
公式中：D为聚集光斑的巨细，f为聚集体系的有用焦距，θ为入射激光束的全角发散角
在激光器出口和聚集体系之间，刺进m倍的扩束镜后，激光光斑将扩展m倍，相应的发散角会变为θ/m。例如，在激光体系中参加3倍的扩束镜，聚集光斑为D/3，为本来的1/3，显着缩小。不过，依照上述公式，咱们也能够运用焦距为f/m长的的聚集体系得到相同巨细的聚集光斑。那么，选用扩束镜有何优势？接下来，小特将别离针对激光切割机和激光打标机加以分析。
激光切割机聚集头相对激光器出口的移动改变规模很大。参加扩束镜后，激光光束的发散角变小，在加工规模内，入射到聚集镜的光斑改变相对更小，能够得到愈加均匀的加作业用。一起，激光聚集头的作业间隔长，利于维护聚集镜。
·留意扩束镜答应的入射光斑和出射光斑。激光光斑需小于入射光斑，并满意扩束后的激光光斑不大于扩束镜的出射光斑。
·扩束后的光斑巨细要和后续光路的45度反射镜匹配，而且小于聚集镜的直径。
·扩束后的光斑，不大于聚集镜焦距的30%，假如光斑太大，关于平凸和弯月透镜，因为球差的影响，光斑反而会变大。
比较于激光切割机，激光打标机的聚集头相关于激光器出口方位是比较固定的。激光打标机选用扩束镜后能够使得激光聚集头的作业间隔根本不变，打标规模也不会变小。
·留意扩束镜答应的入射光斑和出射光斑。激光光斑需小于入射光斑，并满意扩束后的激光光斑不大于扩束镜的出射光斑。
·扩束后的光斑巨细要和振镜的振镜片匹配，不大于振镜片答应的最大入射光斑。
·扩束后的光斑巨细要和F-θ场镜答应的入射光斑匹配，不行大于场镜答应的最大入射光斑。
·假如是前聚集打标机体系，扩束后的激光光斑不大于前聚集体系答应的入射光斑。
在激光作业中，为了使激光光斑能得到更优质的聚集作用，咱们需求留意扩束镜装置方位。因为CO2射频激光器内部传输光路的约束，在激光器出口方位，激光束并不是完美的基模高斯光束。以F系列射频激光器为例，激光器出口方位的光场还未到达高斯散布，因而在该方位增加扩束镜是不合适的。
依据激光光束相干传输特性，激光束在空间自在传输一段间隔后，将逐步变为高斯光场散布。在光束变为高斯光场散布后，再增加扩束镜，有利于取得更优质的聚集光斑。经试验标明，在间隔F系列射频激光器出光口约为10cm外装置扩束镜，将取得更优质的聚集光斑。
关于Q系列的激光器，因为内置了光束整形，激光器输出准基模圆对称高斯光束。因而，关于装置扩束镜的方位相对不那么灵敏。
N30Pro+射频激光器供给的内置扩束镜（3/4/5倍可选），为用户处理了扩束镜匹配的繁琐工序，整机安装时刻提升了30%以上；一起使激光器的光束能量散布愈加均匀，加工精度更高。
