随着科技的进步和人类生活水平的提高，汽车逐渐成为人们出行必不可少的交通工具。人口的快速增长必然带动汽车加工业的飞速发展。其中，激光在汽车行业中的应用愈加明显，例如，激光焊接。在焊接过程中，由于汽车配件的多样化，工件表面会起伏不定，会使聚焦系统的焦点发生漂移，即焦点不在工件表面上，从而会影响焊接工艺。同时，工件起伏的变化会使焊接的光斑大小发生变化，而光斑的大小是激光焊接工艺好坏的关键因素。本论文主要讲述了在长距离焊接过程中，当工件表面发生起伏时，通过使透镜移动较小的位移来改变组合系统的焦点，同时，分析了激光聚焦光斑在透镜移动较小的位移时的光斑的变化量，并对光斑变化量进行了优化。本论文首先对激光焊接以及激光焊接中必不可少的组成部分-激光器进行了简单介绍。目前，光纤激光器以它无比的优越性获得了飞速的发展，在焊接中的应用越来越广泛，本论文也是基于波长为1.06μ m的光纤激光器进行的分析研究。由于在激光焊接过程中，激光头伸入到焊接头中，需要对激光器射出的光进行准直、聚焦，对此，本论文进行了单一透镜聚焦和双透镜聚焦系统的比较分析，得出双透镜聚焦系统的优越性。其次，本论文运用光学成像原理，推导出工件起伏与焦距变化的关系式，即通过改变两透镜间的距离，来实现聚焦系统焦距的变化。之后，本论文对聚焦光斑随着透镜的移动进行了详细的研究分析，推导出当透镜移动时，光斑变化量与透镜位移量的关系，并根据已知满足的条件进行了优化。最后，运用ZEMAX软件对聚焦系统的光斑进行了模拟分析。本论文在透镜发生较小位移时，对光斑变化量作了详细的研究，并最终在满足已知的条件下进行了优化，得出在已知条件下，存在唯一的一组聚焦系统，使得光斑变化量最小，即两聚焦透镜的焦距满足特定的关系时，光斑的变化量达到最小。