准光模式变换器对高功率毫米波源的应用有十分重要的意义,是目前回旋振荡管领域研究的热点。它主要由Vlasov辐射器及多级反射镜构成,其工作机理是利用波导切割的方法得到偏轴辐射,经多面反射镜进行聚焦、相位修正、波束调整等环节得到满足系统参数要求的高斯场分布。其中波导切割Vlasov辐射器、反射镜的分析和设计是最终决定整个模式变换器性能的关键。本学位论文对准光模式变换技术的基本理论和基本设计方法进行了研究。应用几何光学理论得到了辐射器的几何结构的公式,采用将圆波导渐变为弱椭圆形波导的方法,使Vlasov辐射器的辐射性能得到了改进。研究了相位修正反射镜的原理和设计方法,利用自适应相位修正KSA算法编制了相位修正反射镜自适应设计分析程序,根据矢量绕射理论编制了数值计算分析程序。并且应用这些理论设计仿真了一个采用阶梯形Vlasov辐射器加两级反射镜系统的8mm波段TE01至TEM00的准光模式变换器。利用编制的程序进行自适应优化,得到了模型的相关参数,建立数值模型进行计算。采用仿真软件建立相应模型进行仿真,将仿真结果与计算结果进行对比。最后把模型加工出来进行了实验研究,验证了设计方法的正确性。