在当今的受控核聚变研究中，中性束注入是在等离子加热和等离子体诊断中都是非常重要的课题。在核工业西南物理研究院HL-2A装置上，中性束是用于加热等离子体的。而在中性束在其注入的过程中，中性束粒子与等离子体离子进行的电荷交换复合的时候，产生了的可见光谱信号，这些信号带有等离子体某些参数的信息，为了测量等离子体的参数，就需要采集这些光信号，因此提出了本论文研究的课题，采集在中性束注入的某段路径上的电荷交换复合过程产生的可见光信号。本论文研究的内容主要有两个方面：一是在分析清楚所要的空间几何位置的情况下，利用ZEMAX软件来模拟接收系统的前端聚焦光路系统。由于在HL-2A装置上的开窗位置是一定，所以本论文所设计的系统观察的空间很受限制。在系统后端要接光纤输出，需要满足光纤接收半径300μm，数值孔径0.18~0.22的要求。以及在设计的时候还要考虑到在有限的外壁空间，该聚焦系统的尺寸必须是合理的。在系统的设计过程中需要了解光学设计的一般过程和几何光学的基础知识，并能够理解光学像差产生的原理，并且能够利用光学像差理论来指导优化设计。二是在模拟光路设计完成之后，根据法兰外实际可以使用的空间大小，要设计出满足结构不大，重量小，便于安装和拆卸等要求的一套系统结构。本论文利用AutoCAD2010软件设计出了一套系统结构，该系统结构包含光学系统中的各个透镜和用于固定透镜的外部结构，该系统满足了体积小，便于加工和组装的特点。根据环境的因素来决定系统结构材料的选择以及对透镜支架结构的内部的氧化处理。利用ZEMAX对光路系统中的透镜进行了加工图纸的设计。