什么是激光扩束器？
激光扩束器是一种通常由两片透镜组成的光学系统，它能在扩大准直激光束直径的同时，按相同比例减小光束的角发散度。扩束器广泛应用于激光切割、干涉测量、激光测距以及自由空间光通信等场景——在这些应用中，更大、准直性更好的光束有助于改善聚焦效果，并减小光束在远距离传播时的扩散。
如何使用本计算器
请输入入射（第一片）透镜的焦距 \(f_1\) 和出射（第二片）透镜的焦距 \(f_2\)，单位均为毫米。再填入入射光束直径及其发散角（单位为毫弧度 mrad）。计算器将给出放大倍率、扩束后的出射光斑直径，以及变小后的新发散角。
计算公式详解
对于开普勒式或伽利略式双透镜扩束器，放大倍率等于两片透镜焦距之比：$$MP = \frac{f_2}{f_1}$$ 由于光学扩展量（étendue）守恒，光斑直径会按 \(MP\) 倍放大，而发散角则按同样的倍数缩小：$$D_{out} = D_{in} \cdot MP$$ $$\theta_{out} = \frac{\theta_{in}}{MP}$$ 正是这种反比关系，使得更宽的光束能在更远的距离上保持良好的准直。
实例演算
假设 \(f_1 = 10\ \text{mm}\)，\(f_2 = 50\ \text{mm}\)，入射光束直径为 1 mm，发散角为 1 mrad。则 $$MP = \frac{50}{10} = 5\times$$ 出射光斑直径为 \(1 \times 5 = 5\ \text{mm}\)，出射发散角为 \(\frac{1}{5} = 0.2\ \text{mrad}\)——也就是说光束变宽 5 倍，发散角同时收紧到原来的五分之一。
常见问题
透镜间距重要吗？很重要——为了实现良好的准直，两片透镜的间距应等于 \(f_1 + f_2\)，使整个系统处于无焦（afocal）状态。本计算器假设系统采用理想的无焦布局。
伽利略式和开普勒式有什么区别？伽利略式采用负的入射透镜（内部不形成焦点，适合高功率场合），而开普勒式采用两片正透镜并在内部形成焦点。两者都遵循 \(MP = \frac{f_2}{f_1}\)。
MP 可以小于 1 吗？可以；当 \(f_2 < f_1\) 时，系统会缩小光束（即缩束器），同时增大发散角。
