Durante a década de 1970, o LORXI passou por um período de desenvolvimento e expansão. Em 1973, o Professor Cusatis concluiu seu doutorado e pós-doutorado na Universidade de Bristol (Inglaterra), trazendo novos conhecimentos e consolidando a base experimental do laboratório. Nos anos seguintes, com a chegada de novos pesquisadores, como Antônio Ricardo Droher Rodrigues, o LORXI ampliou suas capacidades instrumentais com o desenvolvimento de um difratômetro de duplo-eixo e do sistema SCOPE, marcos importantes na automação de experimentos em difração de raios X.

Na virada para os anos 1980, o laboratório ampliou suas linhas de pesquisa com a introdução da interferometria de raios X, tema desenvolvido pelo Professor Irineu Mazzaro em sua tese de doutorado. Mazzaro, ex-aluno de iniciação científica do LORXI, foi responsável por abrir novas frentes experimentais que consolidaram o grupo como uma referência nacional em óptica e instrumentação de raios X. Em 1981, Ricardo Rodrigues retornou ao Brasil após concluir seu doutorado em Londres e impulsionou o desenvolvimento de instrumentação avançada no laboratório, o que deu início a uma nova fase de inovação tecnológica.

Entre 1985 e 1990, o LORXI continuou a crescer com a integração de novos membros, como o pesquisador Hamilton A. Bicalho, e o fortalecimento de colaborações nacionais. Nesse período, teve início a participação ativa do laboratório no projeto do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS),  o primeiro do tipo na América Latina. O envolvimento do LORXI foi decisivo para a consolidação das linhas de difração de raios X do LNLS, especialmente a linha XRD, projetada e construída com a participação direta dos Professores Cesar Cusatis e Irineu Mazzaro.

A partir de 1991, o LORXI consolidou-se como um polo estratégico de pesquisa e formação de recursos humanos em física experimental e instrumentação científica. Em 1998, sob coordenação de Cusatis, foi inaugurada oficialmente a linha XRD no LNLS, marco histórico para a ciência brasileira. No mesmo período, o laboratório adquiriu um difratômetro de quatro círculos, ampliando significativamente sua infraestrutura e capacidade analítica.

As contribuições do LORXI ao desenvolvimento da ciência síncrotron no Brasil são amplamente reconhecidas. Ricardo Rodrigues, ex-aluno do Professor Cusatis, foi um dos principais responsáveis pela criação e implementação das fontes de luz síncrotron brasileiras UVX e Sirius, ambas instaladas no LNLS/CNPEM. Outros ex-colaboradores do laboratório também tiveram papéis fundamentais nesse contexto: Liu Lin participou da operacionalização do UVX e, posteriormente, coordenou o projeto Sirius, sendo atualmente chefe da Divisão de Aceleradores do Sirius, enquanto Hélio Tolentino contribuiu para o desenvolvimento dos aceleradores e hoje lidera a linha de luz Carnaúba, uma das mais avançadas do Sirius. O próprio Professor Cesar Cusatis teve participação direta na concepção e no desenvolvimento de uma das linhas do UVX, reforçando o papel do LORXI como formador de talentos e ideias que impulsionaram a ciência de síncrotrons no país.

Em 2010, o LORXI entrou em uma nova fase com a chegada do Professor Guinther Kellermann, bacharel em Física pela UFSC, mestre pela USP e doutor pela UNICAMP. Com vasta experiência adquirida durante sua atuação como físico no LNLS entre 1997 e 2010, Kellermann contribuiu para as linhas de luz SAXS e XRD2, trazendo ao LORXI um forte vínculo com a pesquisa em espalhamento e difração de raios X em grandes instalações. Desde 2019, ele é o líder do Grupo de Óptica e Instrumentação de Raios X (LORXI), promovendo a modernização das atividades e a integração com novas tecnologias experimentais.

A partir de 2020, o grupo passou a contar também com o Professor Fabiano Yokaichiya, engenheiro eletricista formado pela UFPR, com mestrado e doutorado pela UNICAMP. Com ampla experiência internacional, tendo realizado estágios de pós-doutorado em instituições como o Laboratoire Louis Néel (França), Brookhaven National Laboratory (EUA), Helmholtz-Zentrum Berlin (Alemanha) e IPEN (Brasil), Yokaichiya reforçou o elo entre o LORXI e o cenário científico global. Antes de retornar à UFPR, ele atuou por dois anos no LNLS, onde foi coordenador da linha de difração de pós (XPD), contribuindo para o fortalecimento da instrumentação e análise de materiais cristalinos.

Hoje, o LORXI se mantém como um centro de excelência em pesquisa, desenvolvimento e formação na área de raios X, preservando sua tradição pioneira e ampliando sua contribuição à ciência nacional e internacional. Desde sua fundação, o laboratório tem sido um espaço de inovação, colaboração e formação de gerações de pesquisadores que continuam a expandir os limites da óptica e instrumentação de raios X no Brasil.