En ljus- eller laserstråleexpanderare är ett vetenskapligt instrument som tillåter parallellt ljus eller laserstrålar att få en ingående stråle att expandera till en större utgående stråle. Instrumentet används på ett sätt som liknar att använda ett teleskop och producerar raka teleskopiska strålar eller prismatiska strålar, såsom de strålar man kan se när ljus reflekteras från en kristalls facetter. Beam expanders används i laserfysik och nästan ett dussin vetenskapliga tillämpningar som använder sina utgående strålar för mätningar, såsom lasermikrobearbetning, skärning av solceller, fjärranalys och andra vetenskapliga experiment inom flera områden. Deras strålförstoring, utan att påverka kromatiken och medvetet undvika fokus, tillåter tillämpningar från de minsta, som i mikroskop, till de största av astronomimätningar. Utvecklade från etablerad teleskopoptik har de hög transmission och låg distorsion.
Funktionerna som finns tillgängliga i de flesta strålexpantrar är för standardingångsöppningar och kan bevara exakta ljuspelare oavsett våglängd. Expanderarna kan hantera ljus från det ultravioletta spektrumet genom alla synliga områden och in i infraröda områden, och de kan minska mängden längd som krävs i ett teleskop. De är konstruerade för både variabel och fast utgångskonfiguration med kolumnjusteringskontroller.
För lite bakgrund är optiska teleskop antingen eldfasta eller reflekterande. De brytande teleskopen bryter ljus med hjälp av linser som böjer eller bryter ljus, medan de reflekterande teleskopen använder stora optiska speglar för att reflektera ljus. En strålexpander är i huvudsak ett teleskop med principen att stråldivergensen och strålexpansionsförhållandena är av samma faktor. Strålexpandarna med lägre effekt är byggda på Galileo-teleskopdesignen med en uppsättning linser med negativ ingång och positiv utgång. Det finns dock Kepler-teleskopdesigner som har en mellanliggande, nålhålsfokuserande lins och två positiva linser som är mycket långa, teleskopiska, strålexpanderare.
Design för expanderare med laserstrålar producerar placeringar av bildlinser och objektivlinser som är motsatsen till deras placering i ett Kepler-teleskop. Den ingående kolumnstrålen fokuseras till en punkt mellan linserna där laservärme ackumuleras och värmer upp luften vilket leder till vågfrontsförvrängningar, därför föredras ofta den galileiska designen för att förhindra distorsion. Eftersom en laserstråleexpanderare förstorar laserinmatningen med en inställd expansionseffekt, kommer den att minska divergensen för strålen vid utmatning med samma effekt, och på ett stort avstånd kommer den kolumnformade strålen att vara mindre.
Vad som kallas hybrid extra kavitets optiska konstruktioner i strålexpanderare följer upp standardstråleexpandern med en konvex lins, formad som krökningen av ett mänskligt öga, som ger en multipel prismatisk effekt. Dessa expanderade strålar kan strålas till mycket långa avstånd och ändå verkar mycket tunna när de ses från en vinkel. Dessa linjebelysningar används i interferometriprocedurer för att göra mätningar inom optisk och teknisk metrologi, och används även inom kärn-, partikel- och plasmafysik.