变折射率(Gradient renfractive index,GRIN)微球透镜是一类具有极简单几何形状的新型光学器件,主要依靠介质内特殊的非均匀折射率分布实现其各种光学功能。因其光学性能优越,且具有体积小、光路短、重量轻、易于批量生产、便于集成等优点,在微小光学、集成光学、光通讯中有着诱人的应用前景,受到广泛的重视。　　本论文从变折射率介质光学的基本理论出发对均匀球透镜和各种变折射率抛物线型微球透镜的光学性能进行了系统的理论分析。在此基础上,重点对球对称变折射率抛物线型微球透镜的光学性能进行了系统的分析和计算,证明变折射率抛物线型微球透镜的光学性能比均匀球透镜的优越。　　本论文的主要内容如下:　　第一章简要介绍了变折射率光学、变折射率微球透镜的发展历史与现状及本课题的研究内容与意义。　　第二章阐述了一般变折射率球透镜的基础理论及球透镜模型为n(r)=n(0)(1-1/2Ar2)变折射率抛物线型微球透镜的光线轨迹。　　第三章根据球对称变折射率介质内光线传输的基本理论,对各种不同参数的变折射率抛物线型微球透镜的球差进行了系统的分析。为便于比较,对不同折射率的均匀介质微球透镜的球差也一并进行了计算,从理论上证明了变折射率抛物线型微球透镜的球差较小。　　第四章通过对变折射率抛物线型微球透镜的准直性能的理论计算和数据演算结果,给出了不同中心折射率下最佳准直性能时的折射率差△n。　　第五章通过对变折射率抛物线型微球透镜回归反射材料中光线轨迹的理论推导和计算机模拟计算,我们了解了变折射率抛物线型微球透镜回归反射性能,并计算得到了不同中心折射率下最佳回归反射性能的折射率差△n,也为以后的实验工作提供了一些参考意见。　　第六章归纳全文,对本课题研究所取得的成绩、存在的问题和下一步要做的工作做进一步总结和展望。