Ein Licht- oder Laserstrahlexpander ist ein wissenschaftliches Instrument, das es ermöglicht, dass parallele Licht- oder Laserstrahlen einen Eingangsstrahl aufgeweitet haben, um einen größeren Ausgangsstrahl zu werden. Das Instrument wird ähnlich wie ein Teleskop verwendet und erzeugt geradlinige Teleskopstrahlen oder prismatische Strahlen, wie die Strahlen, die man sehen kann, wenn Licht von den Facetten eines Kristalls reflektiert wird. Strahlaufweiter werden in der Laserphysik und in fast einem Dutzend wissenschaftlicher Anwendungen verwendet, die ihre Ausgangsstrahlen für Messungen verwenden, wie z. B. Lasermikrobearbeitung, das Schneiden von Solarzellen, Fernerkundung und andere wissenschaftliche Experimente in verschiedenen Bereichen. Ihre Strahlvergrößerung, ohne die Chromatik zu beeinflussen und den Fokus bewusst zu vermeiden, ermöglicht Anwendungen von kleinsten, wie in Mikroskopen, bis hin zu den größten astronomischen Messungen. Entwickelt aus etablierten Teleskopoptiken, zeichnen sie sich durch hohe Transmission und geringe Verzerrung aus.
Die in den meisten Strahlaufweitern verfügbaren Funktionen sind für Standard-Eingangsaperturen und können unabhängig von der Wellenlänge genaue Lichtsäulen erhalten. Die Expander können Licht aus dem ultravioletten Spektrum durch alle sichtbaren Bereiche bis in infrarote Bereiche verarbeiten und können die in einem Teleskop erforderliche Länge reduzieren. Sie sind sowohl für variable als auch für feste Ausgangskonfigurationen mit Säulenanpassungssteuerungen ausgelegt.
Für ein wenig Hintergrund sind optische Teleskope entweder feuerfest oder reflektierend. Die brechenden Teleskope brechen das Licht durch Linsen, die das Licht biegen oder brechen, während die reflektierenden Teleskope große optische Spiegel verwenden, um das Licht zu reflektieren. Ein Strahlaufweiter ist im Wesentlichen ein Teleskop mit dem Prinzip, dass die Strahldivergenz- und Strahlaufweitungsverhältnisse den gleichen Faktor haben. Die Strahlaufweiter mit geringerer Leistung basieren auf dem Galileo-Teleskopdesign mit einem Linsensatz mit negativem Eingang und positivem Ausgang. Es gibt jedoch Kepler-Teleskopdesigns, die eine mittlere, Lochblende, Fokussierungslinse und zwei positive Linsen haben, die sehr lang sind, Teleskop-Strahlaufweiter.
Designs für Laserstrahlaufweiter erzeugen Anordnungen von Bildlinsen und Objektivlinsen, die ihrer Anordnung in einem Kepler-Teleskop entgegengesetzt sind. Der Eingangssäulenstrahl wird auf einen Punkt zwischen den Linsen fokussiert, an dem sich die Laserwärme ansammelt und die Luft erhitzt, was zu Wellenfrontverzerrungen führt. Da ein Laserstrahlaufweiter den Lasereingang um eine eingestellte Aufweitungsleistung vergrößert, verringert er die Divergenz des Strahls am Ausgang um dieselbe Leistung, und in großer Entfernung wird der säulenförmige Strahl kleiner.
Die sogenannten hybriden extra-cavity optischen Designs in Strahlaufweitern folgen dem Standard-Strahlaufweiter mit einer konvexen Linse, die wie die Krümmung des menschlichen Auges geformt ist und einen mehrfach prismatischen Effekt erzeugt. Diese aufgeweiteten Strahlen können auf sehr große Entfernungen abgestrahlt werden und erscheinen dennoch sehr dünn, wenn sie aus einem Winkel betrachtet werden. Diese Linienbeleuchtungen werden in Interferometrieverfahren für Messungen in der optischen und technischen Messtechnik sowie in der Kern-, Teilchen- und Plasmaphysik verwendet.