激光系统主望远镜尺寸设计需综合考虑系统机械抖动、出口光束质量、大气湍流和热晕效应影响。增大激光系统主望远镜直径可以减小热晕效应和衍射效应影响，提高焦平面上的功率密度；但为降低激光系统工艺制造的困难和减小系统研制成本，需要在热晕效应和衍射效应影响可接受前提下尽可能减小主望远镜的直径。根据远场光斑角半径定标规律和热晕效应相对峰值功率密度定标规律，建立了大气传输效应影响下，激光系统主望远镜直径阈值的计算方法，并计算了仰角为90°，传输距离为30 km场景下主望远镜的直径阈值，为激光系统在兼顾降低研制成本与大气传输效应影响情况下，主望远镜尺寸的设计提供参考。结果表明，湍流模型为HV5/7模型且考虑热晕效应时,出口光束质量为3.0,总功率为100kW,抖动角半径为10μrad,波长为1.06μm的激光系统，在衍射效应和热晕效应影响可接受情况下，计算得到主望远镜直径的阈值为0.45 m。
