本申请属于等离子源技术领域，公开了一种远程等离子源变截面石英管结构优化设计方法及相关设备，通过对微波远程等离子源进行二维建模、网格划分、设置材料参数和物理场、仿真模拟以及优化求解，实现了对石英管内表面形状的精确优化设计，解决了传统圆柱形石英管无法精细调控等离子体流动和分布的问题，具有提高电子密度分布均匀性、提高等离子体出口通量和提高功率利用率的优点；而且通过仿真分析进行优化设计，与采用实物试验的方式相比设计周期更短、设计成本更低。