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伽利略式望遠鏡由正透鏡和負透鏡組合而成，透鏡也是通過焦距總和分割（如下圖）。但是，由于其中一個透鏡為負透鏡，因此兩個透鏡之間的距離比開普勒式望遠鏡的透鏡距離短。需要注意的是，使用兩個透鏡之間的有效焦距能夠獲得出色的近似總長度，而使用后焦距則能夠獲得準確的結果。

在激光擴束器結構中，物鏡和成像透鏡的位置顛倒。平行輸入光束在開普勒式激光擴束器中集中在物鏡和成像透鏡之間的一個點上，進而形成一個激光能量聚焦的區域（如圖）。該集中的點會加熱透鏡之間的空氣，折射光路中的光線，而這有可能會造成波前誤差。有鑒于此，大部分激光擴束器都選擇使用伽利略式激光擴束器設計或其變體（如圖）。

使用開普勒式或伽利略式設計于激光擴束器應用時，重要的是能夠計算出輸出光束發散，這將決定了完美平行光線的偏差。光束發散取決于輸出激光光束直徑和輸出激光光束直徑。

激光擴束鏡主要有兩個用途：其一是擴展激光束的直徑；其二是減小激光束的發散角。因此，它被用于遠距離照明或投影 ， 以及聚焦系統。一束被擴束的光束的發散角，和擴束比成反比例變化。和未經擴束的光束相比，擴束后的光束可被聚焦得更小。 激光擴束準直鏡的倍率即光束直徑的放大倍率。從激光器輸出的激光束的光斑尺寸和發散角乘積是光學不變量，近似為一定值。當束腰半徑擴大x倍時，其發散角相應壓縮為原來的1/x，壓縮發散角實際就是激光的準直。壓縮發散角并不能改善光束質量，光束質量是束腰半徑和發散角的乘積；壓縮發散角的同時將伴隨束腰半徑的增加，則光斑尺寸增大。激光標記機中常和平場聚焦透鏡配合起來使用。