常规的光相位延迟器是由具有双折射现象的晶体加工而成，由于这些双折射晶体的双折射率同波长密切相关，这样就使得它产生材料的色散现象也就是相位延迟量同波长有着严格的一一对应的关系，所以说常规的相位延迟器只能用于单一的波长，不能用于不同波长或者说一个波段，这样就给我们的使用过程中带来了许多的麻烦。于是消色差相位延迟器就应运而生。消色差相位延迟器削弱了相位延迟量相对于波长的依赖程度，是一种延迟量与波长无关的相位延迟器。根据它涉及机理的不同，我们把消色差相位延迟器分成全内反射相位延迟器和双折射型相位延迟器这两大类。消色差复合波片是复合式的双折射型消色差相位延迟器的一种。消色差复合波片具有易于加工和使透射光束不会发生平移等优点。我们在对国内外相关消色差复合波片进行调研之后，根据复合波片原理及蚁群算法原理设计了三元石英/2消色差复合波片。本文先根据蚁群算法的原理对复合波片的设计建立了蚁群算法的数学模型，然后根据复合波片技术要求建立目标函数，之后用c语言编程，通过运行程序得到最佳的设计参数，然后进行理论分析。结果表明：设计出的波长在1000nm-1500nm范围内的/2消色差复合波片的偏差在8‰左右，光谱覆盖范围和相位延迟精度都有了较大提高。第一章绪论部分主要介绍了消色差相位延器的研究背景以及意义；以及目前设计的几种方法，指明了延迟器优化设计的必要性。第二章从消色差复合波片的基础知识出发，结合波片的所具有的缺点，分析了温度对波片相位延迟量的影响并提出了补偿方案；再之后就是分别对消色差复合波片（二元和三元）的相位延迟量与相关参数的数学关系利用复合波片理论和琼斯矩阵的有关理论进行了详细的推导，为后面的设计分析做了理论上的准备。第三章阐述蚁群算法的原理。先结合自然界中蚂蚁寻找食物的过程介绍了算法过程，对此过程进行模拟，建立起蚁群算法的数学模型。第四章将蚁群算法原理应用到消色差相位延迟器的设计中。在第二章三元消色差复合波片理论的基础上，推导出目标函数，然后根据蚁群算法进行编程，找出目标函数的最小值，通过最小值找到对应的设计参数也就是本文中所要得到的数据，然后进行误差分析。本文以1000nm—1500nm波段范围内的三元复合波片为例，最后的结果表明设计出的器件具有较宽的消色差范围，同时还具有较小的相位延迟偏差。本文根据蚁群算法设计出的石英消色差复合波片，既能够有效的拓宽消色差范围，同时又减小了消色差复合波片的相位延迟偏差，经验证是一种切实可行的设计方法。