为了对氦氖激光器的光束进行扩束,本文在变焦距光学系统设计原理的基础上,通过对技术指标的分析,首先确定了扩束系统的设计方案。其次,在对方案所采用的光学系统进行分析后,计算出了系统的各光学参数。最后,通过ZEMAX软件的优化,完成了激光变焦扩束系统的设计。本文是在对技术指标(扩束比：50×-150×)分析后,确定了采用两级扩束的方案,并决定第一级扩束系统采用透射式,第二级扩束系统采用反射式。在对变焦光学系统分析后,确定第一级扩束系统采用具有三个组元的机械补偿式变焦系统。在确定各组元的参数后,通过对透射式变焦扩束系统的变焦方程求解,推导出了变倍组、补偿组和固定组之间的移动规律。利用ZEMAX光学设计软件设计出了扩束比为5×-15×的第一级扩束系统。确定第二级扩束系统采用两镜系统中的改进型离轴卡塞格林系统。根据其三级像差理论,通过对公式的推导和计算,确定了第二级扩束系统的主镜、副镜的面形参数(e12、e22)和与轮廓尺寸有关的参数α、β。利用ZEMAX软件设计出了扩束比为10×的第二级扩束系统在对两级扩束系统组合后得到的系统进行优化后,最终得到了本课题要设计的激光变焦扩束系统。通过对扩束系统的波象差等进行分析,可以证明所设计的激光变焦扩束系统达到了技术指标的要求。从最终设计出的扩束系统可以得出：该系统结构简单,性能优良,是一种可以被实际应用的连续变倍的激光扩束系统。