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由于大气湍流的影响，激光经过大气传输后会导致光束扩展和光束横截面上光强起伏，严重影响了激光工程系统的性能，因此激光大气传输中大气湍流的测量研究是十分必要的。
大气相干长度是衡量大气湍流大小的一个重要参数，现在有很多仪器可以测量大气相干长度，但现有仪器对于实时路径大气相干长度测量会存在着跟踪困难和不能实时调焦的问题，这样严重降低了仪器的性能。
本论文主要从设备改进的角度提出一种连续变焦大气相干长度跟踪测量装置，工作重点是进行了大气相干长度测量仪器变焦成像系统的光学、机械等方面的设计和实验。
论文首先介绍了变焦高斯光学理论基础，汇编出变焦组元运动曲线程序，根据光焦度分配和像差理论计算初始结构，优化出符合像差合理的光学结构，对变焦光学接收系统的公差进行分析;其次设计出合理的机械结构和控制模块，为了消除视场外的杂散光，提高信噪比，还对系统杂散光进行分析和控制;最后利用改进的仪器装置进行了测量实验，多次测量变焦系统的变焦焦距，验证了测量系统的精度要求。
与定焦大气相干长度测量装置相比，变焦大气相干长度测量装置具有快速变焦、实时调焦的优点，跟踪时选择短焦模式进行跟踪，测量时选用长焦模式进行测量，本研究对激光大气传输测量工作有一定的实际意义。