擴束鏡也稱準直鏡，最常用的擴束鏡是一個(ge) 伽利略望遠鏡係統，通常由一個(ge) 負透鏡和正透鏡組成，且兩(liang) 個(ge) 透鏡是共焦的。這類擴束鏡的優(you) 點是結構簡單、成本較低、體(ti) 積較小，已廣泛用於(yu) 激光打標中。擴束鏡的擴束倍數和準直度不僅(jin) 與(yu) 擴束鏡有關(guan) ，而且與(yu) 激光束的參數和位置有關(guan) 。擴束鏡的主要功能是降低了激光束的發散角，進而減小了焦距光束的直徑。
       通常我們(men) 以光束的發散參數作為(wei) 完美的高斯激光束的特征。發散是指光波在其空間傳(chuan) 播過程中以一定角度展開。甚至完美的沒有任何異常的光線也會(hui) 由於(yu) 衍射效應經曆某些光束的發散。衍射是指光線在被不透明的物體(ti) ，比如刀鋒切斷的時候產(chan) 生的彎曲效應。展開（spreading）產(chan) 生於(yu) 在切斷的邊緣發出的次級波麵陣。這些次級波和主波會(hui) 發幹涉，同時相互也會(hui) 產(chan) 生幹涉，在某些時候就會(hui) 形成複雜的衍射圖案。
       衍射使得完美的校準光束成為(wei) 不可能，或者不能夠將光束聚焦到無限小的點。幸運的是衍射的效果是能夠被計算的。因此存在著可以預知對於(yu) 任何衍射極限的透鏡光束被準直的程度和光斑大小的理論。我們(men) 現在考慮一束這樣由低功率TEM00氣體(ti) 激光器產(chan) 生的光束，光腰為(wei) S0。這樣我們(men) 就能夠假定它能夠達到衍射極限同時能夠不用考慮任何熱透鏡效應。它將會(hui) 顯現出由於(yu) 衍射引起的光腰的彎曲，或者說展開效應：
S（x）=S0[1+（λx/πS0?）?]?
在這裏x 是指離開光源的距離，λ是指激光波長，如果λx/πS0??1，那麽(me) ：
S（x）≈λx/πS0?
利用這個(ge) 近似值，我們(men) 可以寫(xie) 出光束由於(yu) 衍射發散的角度：
θ= S（x）/x=λ/πS0
θ我們(men) 都知道指的是遠場發散角。
改善發散角
       光束的遠場發散定義(yi) 了一個(ge) 給定光束直徑最好的準直效果。它也說明了光束的零發散角或者說最好的準直是不可能達到的，因為(wei) 要做到這些需要有無窮大的光束直徑。但是這個(ge) 等式也表明了改善發散的可能性。
      考慮一個(ge) 已經準直的光束，發散角為(wei) θ光腰為(wei) S0，我們(men) 可以看到如果光束直徑能夠增大，遠場發散角將會(hui) 減小。這就是擴大光束的優(you) 點所在。另外，小的發散能夠使高斯光束聚焦得更好。為(wei) 了實現這些改善，在這裏我們(men) 將描述幾種對準直光束擴束的方法。
伽利略擴束鏡
       最通用的擴束鏡類型起源於(yu) 伽利略望遠鏡，通常包括一個(ge) 輸入的凹透鏡和一個(ge) 輸出的凸透鏡。輸入鏡將一個(ge) 虛焦距光束傳(chuan) 送給輸出鏡。一般的低倍數的擴束鏡都用該原理製造，因為(wei) 它簡單、體(ti) 積小、價(jia) 格也低。一般的盡可能的被設計為(wei) 小的球麵相差，低的波前變形和消色差。它的局限性在於(yu) 不能容納空間濾波或者進行大倍率的擴束。
開普勒擴束鏡
       事實上在需要空間濾波或者進行大倍率的擴束的時候，人們(men) 一般使用開普勒設計的望遠鏡。開普勒望遠鏡一般有一個(ge) 凸透鏡作為(wei) 輸入鏡片，把實焦距聚焦的光束發送到輸出元件上。另外，可以通過在第一個(ge) 透鏡的焦點上放置小孔來實現空間濾波。