改进后的标题可以是：“多级共焦抛物面反射式激光扩束系统的光学设计”

简介：
本研究提出了一种创新性的多级共焦抛物面反射式激光扩束系统，通过优化光学设计有效提升了激光光斑质量和传输效率。 激光扩束系统主要用于扩大激光光束的直径，并压缩其空间发散角，在诸如激光测距、大气探测等领域发挥重要作用。该系统的类型主要分为透射式与反射式两大类。 在透射式激光扩束系统中，通过使用透镜来扩展和聚焦光线。然而，这种设计存在色差、球差以及慧差等问题，这些问题会随着透镜口径的增大而加剧。因此，此类系统更适合用于较小口径且波段较窄的应用场景。 反射式激光扩束系统则利用反射镜实现光束的扩大，并通过非球面的设计来减少像差的影响。这种设计适用于大口径和宽波段的需求，同时又可进一步细分为同轴与离轴结构两种类型。 其中，无焦卡塞格林系统的特性在于其不存在实际焦点，避免了空气击穿的问题并具有紧凑的光学构造；而离轴系统则包括离轴卡塞格林系统及格里高利系统等，在规避中心遮挡的同时提高了光能利用率。不过由于镜间距离较长且镜筒较长的特点，这类设计不适用于短距离扩束的应用场景。 为了克服上述限制，一种新的多级共焦抛物面反射式激光扩束系统的概念被提出。该方法利用多级离轴抛物面镜组，在较短的距离内实现高效的光束扩展，并减少了入射与出射光线间的间距。通过消除单个系统中的像差问题以及实施90度的光路折转，这种方法显著提升了性能。 使用ZEMAX光学设计软件进行了针对该新系统的仿真和公差分析工作。在这些研究中，评估了单一组分及多级结构下的制造与装配误差对整体性能的影响，并通过比较不同公差范围内的表现来确定最佳方案。 最终结论表明，新型的多级共焦抛物面反射式激光扩束系统能够在较宽松的公差范围内实现高效的短距离光束扩展。它具备紧凑的设计和优异的表现，在需要进行高效且精确的短距光束扩展的应用场景中表现出色，并为现有技术提供了一种有效的改进方案。