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伽利略式望远镜由正透镜和负透镜组合而成，透镜也是通过焦距总和分割（如下图）。但是，由于其中一个透镜为负透镜，因此两个透镜之间的距离比开普勒式望远镜的透镜距离短。需要注意的是，使用两个透镜之间的有效焦距能够获得出色的近似总长度，而使用后焦距则能够获得准确的结果。

在激光扩束器结构中，物镜和成像透镜的位置颠倒。平行输入光束在开普勒式激光扩束器中集中在物镜和成像透镜之间的一个点上，进而形成一个激光能量聚焦的区域（如图）。该集中的点会加热透镜之间的空气，折射光路中的光线，而这有可能会造成波前误差。有鉴于此，大部分激光扩束器都选择使用伽利略式激光扩束器设计或其变体（如图）。

使用开普勒式或伽利略式设计于激光扩束器应用时，重要的是能够计算出输出光束发散，这将决定了完美平行光线的偏差。光束发散取决于输出激光光束直径和输出激光光束直径。

激光扩束镜主要有两个用途：其一是扩展激光束的直径；其二是减小激光束的发散角。因此，它被用于远距离照明或投影 ， 以及聚焦系统。一束被扩束的光束的发散角，和扩束比成反比例变化。和未经扩束的光束相比，扩束后的光束可被聚焦得更小。 激光扩束准直镜的倍率即光束直径的放大倍率。从激光器输出的激光束的光斑尺寸和发散角乘积是光学不变量，近似为一定值。当束腰半径扩大x倍时，其发散角相应压缩为原来的1/x，压缩发散角实际就是激光的准直。压缩发散角并不能改善光束质量，光束质量是束腰半径和发散角的乘积；压缩发散角的同时将伴随束腰半径的增加，则光斑尺寸增大。激光标记机中常和平场聚焦透镜配合起来使用。