应用二元衍射光学理论，设计了一个基于Gullstrand-LeGrand眼光学模型的折／衍混合免散瞳手持式数字眼底相机．该相机的视场角28°，摄影系统由五片透镜构成，其中包含一个二元面．在综合考虑人眼本身和外部系统的像差后，实现了全视场200万像素的高清晰成像，具有较大调焦能力，对-10D至7D屈光度人眼普遍适用．结果显示，该系统成像分辨率高于120lp／mm，场曲值小于0．75mm，畸变仅为7．0％，色差小于3．5μm．衍射光学元件的引入，有效地简化了系统，减小了重量和体积．

设计了工作于8～12 μm波段的折/衍混合双位置两档变焦光学系统.该系统变焦过程中相对孔径保持不变,F/#为1.7,系统变倍比为3.75∶1.大视场角为19.2°,有效焦距33 mm,用于在大范围内搜索目标;小视场角为5.1°,有效焦距125 mm,用于对目标进行具体分析.系统采用锗和硒化锌两种材料,为四片镜结构,仅通过两片透镜的轴向移动便可完成两个视场的切换.系统中引入二元面和高次非球面,使系统结构简化,并极大地提高了成像质量.该系统适用于像元尺寸20μm的非致冷式面阵探测器,可广泛应用于军事扫描成像和红外前视系统中.

对于320×256非制冷焦平面阵列探测器（像元尺寸25μn×25则，设计了工作在8-12印波段折射式红外连续变焦光学系统。该系统在变焦过程中相对孔径不变，F／#为1，系统变倍比为3：1，焦距50-150mm，光学筒长209．5mm。该系统由5片透镜构成，并且仅使用锗一种材料。该系统采用机械补偿的方法，通过引入非球面和衍射面，使系统结构简化，并且提高了成像质量。系统在空间频率为20Ip／mm处，各个视场的MTF均在0．5以上。