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为了使激光扩束器可以长时间的工作于大功率激光照射情况下，在传统多波长激光扩束器的基础上，利用变更材料和结构的方法进行改进，设计了2．3倍和6倍两级扩束的激光扩束器，用光学设计软件分析其像质并进行优化，对像质进行理论分析；加工成型后，置于实际环境中进行实验。经实验验证，在调Q脉冲激光器的峰值功率高达20MW的大功率激光照射下，在系统后lin位置出射光束直径分别为24．5mm和154．8mm，脉冲间隔可以在5s以上，并很好地保持了高斯光束的固有特性。结果表明，扩束器完全达到设计要求，有良好的使用效果。