非扫描成像激光雷达以其体积小、重量轻,可获得高分辨率、高帧频图像的特点成为激光雷达的发展方向。传统非扫描成像激光雷达采用泛光照明,目标光强分布不均匀,能量利用率低。为了充分利用光能,本文的主要任务是从理论上研究非扫描激光雷达系统的光学系统性能,找到一个新的更适合的光学系统并利用ZEMAX对其进行仿真。本论文首先分析了非扫描激光雷达的光学系统的工作原理,在激光参数保持不变的情况下,设计了以APD阵列为探测器的光学系统。其中,在发射光学系统中,为了增大系统的作用距离,本文选择使用扩束望远镜来压缩激光光束的发散角。为了充分利用光能,本文提出使用微透镜阵列作为发射光学系统的分束器的新想法。在接收光学系统中,为了使APD阵列的填充因子得到改善,本文提出了用微透镜阵列代替以往常用透镜的思路。文章中对新提出的光学系统进行了设计及仿真。仿真结果表明,微透镜阵列分束后的子光斑光强分布均匀,实现了目标的阵列照明,而且接收光学系统中的微透镜阵列聚焦后的光斑大小能够很好地与APD阵列光敏元匹配,提高了接收光学系统的接收效率。