针对传统聚光系统聚光倍数较低并且需要复杂跟踪装置及机电控制的弊端，对能否实现静态大角度接收太阳光的光学聚光元件进行了研究和设计．利用非成像原理及边缘光线原理进行编程建模，设计了折射式及折反射式的太阳能聚光镜，可满足大角度的入射及出射范围．通过光学软件ZEMAX以不同入射角度进行模拟．模拟结果表明，大角度静态接收的聚光元件是可以实现的．

在非成像光学原理的基础上，分析了复合抛物面型集光器的设计原理。采用数值计算，研究了该集光器的集光性能以及它与多模光纤的耦合，为提高耦合效率，提出了截底法和截顶法。复合抛物面型集光器已用在太阳能装置中，它也能在激光水下通信中得到应用。