变焦距系统是一种焦距可以连续变化而像面保持稳定且在变焦过程中像质可以保持良好的光学系统。它的历史可追溯到最早于1902年出现的放映物镜。目前的变焦距系统都是利用改变透镜组之间的间隔来改变这个物镜的焦距。根据其变焦补偿方式的不同，变焦距物镜大体上可分为机械补偿法变焦物镜和光学补偿法变焦物镜。 本文首先讲述了变焦距系统的发展历史和代表作品，指出了变焦距光学系统的发展趋势；运用高斯光学对变焦系统进行了解析，通过建立并讨论变焦方程，得知高斯光学参数的求解在变焦距物镜设计中至关重要；然后对P，W法求解光学系统结构作了解析。 鉴于准分子激光投影加工系统的需要，本文最后根据正组补偿原理使用光学设计软件ZEMAX设计了一个变焦系统。该变焦系统的变倍率为3.5倍。使用全局搜索和锤形优化得到最终的结构参数，并与初始结构进行了成像质量上的比较，得知重构后的系统在成像质量上有较大程度的提高，各种像差都得到了改善。在相面稳定的问题上进行了讨论研究，由于软件自身的问题，相面稳定还需进一步提高。