Un élargisseur de faisceau laser est conçu pour soit réduire la taille du spot du laser à de grandes distances, soit produire un faisceau laser de sortie collimaté plus important. Il existe deux types principaux d'extenseurs de faisceau laser : Les expandeurs de faisceau laser képlérien ou les expandeurs de faisceau laser galiléen. Dans sa forme la plus simple, un extenseur de faisceau galiléen se compose d'une lentille de longueur focale positive et d'une lentille de longueur focale négative, tandis que le Keplerian se compose de deux lentilles de longueur focale positive. Les formes plus avancées d'extenseurs de faisceau laser utilisent plus de deux lentilles pour corriger l'aberration sphérique. Les deux types d'extenseurs de faisceau fournissent un certain grossissement anulaire, appelé puissance d'expansion. Le diamètre du faisceau est d'abord augmenté par cette puissance, puis la divergence du faisceau est réduite par la même puissance. Cette combinaison donne un faisceau qui est non seulement plus grand, mais qui est aussi fortement collimaté. Il en résulte un faisceau plus petit à grande distance par rapport au laser seul. L'élargisseur de faisceau laser est également utile lorsqu'un faisceau collimaté plus important est nécessaire sur une distance donnée.
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