激光器出现是二十世纪最重要的发现之一,自1960年世界第一台激光器问世以来,即以其高度的方向性、相干性以及高强度特性而受到各方面的重视并迅速获得应用。激光发射天线作为激光整机系统中的一个关键性部件,其特性研究受到越来越多的关注。激光发射天线的主要作用就是压窄激光发散角、调节目标处激光光斑尺寸,以此提高激光的作用距离和作用效果。本文从高斯光束的基本特性入手,在引入q参数的基础上,运用ABCD定律推导出激光在一般光学系统的传输规律,总结出高斯光束通过透镜变换的特点和规律。在阐明高斯光束的理论规律基础上,我们给出了激光发射天线光学性能测量系统的要求,在此基础上进行测试系统的设计,硬件选择,测试系统的搭建和调试,给出了测试系统测量激光发射天线透过率,光束压窄倍率,光束扩束倍率,激光发射天线物镜和目镜调试的原理和方法。接下来我们利用MATLAB软件对通过标准激光发射天线前后的两幅激光光斑图像进行处理。在利用图像增强(直方图均衡化和灰度级调整)和图像平滑(空间均值滤波、中值滤波和维纳滤波器)对图像进行分析之后,发现图像预处理并未达到预期的滤波去背景噪声的效果。于是我们选用阈值方法,利用阈值对图像进行滤波,以达到分割图像背景和目标的目的。采用两种阈值方法,分别得到两幅图像的阈值。同时,我们运用二值阈值化和灰度图像阈值化,对原始图像进行分割处理,并分别计算出两幅原始图像质心和光斑半径,最终计算得到测试系统激光发射天线的压窄倍率。最后,用测试系统测量了标准激光发射天线的光束扩束倍率和透过率。