随着科学技术的不断创新发展，人们对光学系统的要求也不断提高，普通的定焦距镜头不能满足人们同时对大区域物体概观和对小区域物体分辨的需求。变焦镜头相比于定焦镜头，可以通过改变焦距来调整成像放大倍率，方便的实现对目标物体的大体及细节的观察。设计出高性能变焦系统无疑是非常具有意义的。目前变焦系统在可见光、近红外光宽光谱区域应用，长焦距及高变倍比与系统长度、体积限制的矛盾，使得高变倍比宽光谱变焦系统设计存在困难。而科学技术的不断进步，高精度加工技术的日趋成熟，使在变焦系统中引入高次非球面以及衍射面元件来弱化各种设计要求之间的冲突，校正系统成像像差成为可能。本文介绍了连续变焦系统的发展历史；阐述了变焦系统的基本原理；高次非球面元件以及二元衍射面元件的结构原理及像差特性；分析了高变倍比宽光谱连续变焦系统设计的难点所在；并提出了一种应用高次非球面以及衍射面元件的高变倍比宽光谱连续变焦镜头的设计方案；完成了其光学系统的设计及模拟分析；同时分析了该系统的公差，给出了合理的补偿加工及组装产生的累积公差影响，以确保系统在组装后能达到理想的设计指标。本文的创新点有：1、相对于以往的变焦系统而言，本文所设计的变焦系统系统拥有可见光及近红外宽光谱应用和高变倍比的优势。2、本文提出在高变倍比变焦系统设计中采用非球面及衍射面元件，单色像差及色差能够更容易校正。