激光扩束镜怎么调发散角

激光扩束器可以将激光束从一个小区域扩展到一个更大的区域，是激光器中重要的光学元件。常用于激光扫描、激光谐振腔、激光干涉测量等应用中。通常激光扩束镜可以调节发散角，来了解一下吧。

调整扩束镜的焦距

更换不同焦距的扩束镜：激光扩束镜的放大倍数与焦距相关，通常放大倍数越高，对激光束的扩束效果越明显，相应地发散角会越小。比如从 5 倍扩束镜更换为 10 倍扩束镜，激光束会被进一步扩展，根据衍射极限理论，光束直径增大，发散角就会减小。

使用可调节焦距的扩束镜：有些扩束镜设计了可调节焦距的结构，通过旋转或移动透镜等部件来改变焦距。当需要减小发散角时，可将焦距调大，使激光束在出射后更加平行，从而减小发散角;反之，若想适当增大发散角，则调小焦距。

改变扩束镜与激光源的相对位置

沿光轴方向移动扩束镜：将扩束镜靠近激光源时，激光束进入扩束镜的角度和位置发生变化，经过扩束镜后的发散角可能会有所改变。一般来说，适当靠近激光源可能会使发散角变小，但如果距离过近，可能会导致激光束不能完全被扩束镜接收或产生其他光学问题。相反，将扩束镜远离激光源，可能会使发散角增大，但具体效果还与激光源的特性以及扩束镜的参数有关。

调整扩束镜的倾斜角度：轻微改变扩束镜相对于激光束的倾斜角度，会使激光束在扩束镜中的传播路径发生变化，从而影响出射后的发散角。不过这种调整方式需要非常精细，因为角度的微小变化可能就会对发散角产生较大影响，并且可能会引入像差等其他问题，影响激光束的质量。

优化光路系统中的其他参数

调整激光源的输出特性：如果激光源的输出功率、模式等特性发生变化，也会影响经过扩束镜后的发散角。例如，对于一些可调谐的激光源，改变其输出波长，由于不同波长的光在扩束镜中的传播特性略有差异，可能会导致发散角改变。另外，稳定激光源的输出功率，避免功率波动过大，也有助于保持扩束后发散角的稳定性。

检查和优化光路中的其他光学元件：光路中其他光学元件如反射镜、透镜等的位置和状态也会间接影响扩束镜的发散角调整效果。确保这些光学元件表面清洁、无损坏，并且安装位置准确，能够保证激光束以正确的角度和路径进入扩束镜，从而更好地实现对发散角的调节。

利用扩束镜内部的调节机构

多透镜组扩束镜的内部间距调节：对于由多个透镜组成的扩束镜，部分产品设计了可调节内部透镜组间距的机构。通过改变透镜之间的距离，可以改变激光束在扩束镜内部的传播路径和聚焦情况，从而调整发散角。比如，增加透镜组之间的间距，可能会使激光束的聚焦点后移，出射后的发散角减小;减小间距则可能使发散角增大。

使用有微调旋钮的扩束镜：一些高端的激光扩束镜配备了微调旋钮，这些旋钮与扩束镜内部的光学元件相连。通过旋转微调旋钮，可以非常精确地改变光学元件的位置或角度，进而对激光束的发散角进行微调。这种方式能够实现对发散角的精细控制，适用于对激光束质量和发散角要求极高的应用场景，如高精度激光加工、激光干涉测量等。

采用自适应光学系统

实时监测与反馈：在一些先进的激光系统中，会采用自适应光学系统来调节激光扩束镜的发散角。该系统通常包含一个波前传感器，用于实时监测激光束的波前形状和发散情况。根据监测结果，系统会通过反馈控制算法计算出需要对扩束镜进行的调整量，并将指令发送给扩束镜的调节机构，如可变形反射镜或可调节透镜等，从而实现对发散角的动态调整，以适应不同的工作条件和要求。

主动补偿像差和发散：自适应光学系统不仅可以监测和调整发散角，还能够主动补偿由于光学元件的不完善、光路中的热效应或大气扰动等因素引起的像差。通过对激光束的波前进行实时校正，使激光束保持良好的质量和较小的发散角，确保激光系统在各种复杂环境下都能稳定地工作。