波片作为一种由双折射材料组成的光相位延迟器,通常只适用于单一波长,对于其它的波段会产生较大的相位延迟量误差。而消色差波片能够在宽光谱范围内得到一致的相位延迟量,极大拓宽了波片使用范围。复合消色差波片作为消色差光学相位延迟器件的一种重要形式,具有几何结构简单、稳定性好等优点。复合消色差波片在偏振成像、光开光、天文研究、全息成像等领域具有十分广泛的应用前景。在消色差波片设计方面,我的工作主要包含三个部分:第一部分,提出了改进智能算法起始点选择方法来设计复合消色差波片。通过全局最优解所占百分比、全局寻优精度、平均迭代步数等输出指标来对比智能算法使用随机起始点和固定起始点下复合消色差波片性能。结果表明:使用固定起始点的智能算法能显著提高复合消色差波片寻优性能。同时通过对比遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法和粒子群算法的全局寻优性能,发现用粒子群算法设计复合消色差波片效果最好。第二部分,使用固定起始点的粒子群算法设计温度不敏感、延迟量可调的复合消色差波片。结果表明:在温度和波长范围分别为-20oC～80oC、750～1250nm条件下,通过旋转中心波片可实现复合消色差波片延迟量可调,延迟量可调谐范围为90o～180o,其最大相位延迟量相对误差精度仅为3.6%。同时发现五元消色差波片的温度不敏感特性较三元、四元消色差波片更优。第三部分,使用粒子群算法研究复合消色差二分之一波片的最大消色差带宽。通过同步拓宽和固定端点单向拓宽方法得到不同温度、波段范围和相位延迟量误差精度下的最大消色差带宽。结果表明:常温下,在中心波长和误差精度范围分别为1000～3000nm、1%～5%时,四元波片消色差带宽达到极大值2229nm,相对三元和二元波片更大。同时研究了在误差精度5%,温度、波长范围分别为0oC～80oC、300～1500nm条件下,温度不敏感四元消色差二分之一波片的消色差带宽极大值为840nm。这些结果对复合消色差波片的设计具有一定的借鉴意义。