本文设计了焦距50mm,波段为8～12 μm,F数达0.8,全视场10°的适用于非制冷焦平面阵列探测器的红外物镜.分别设计了四片全折射式和三片折衍混合式两种镜头.从两个镜头来看,折衍混合式不仅在体积上小于全折射系统,同时在成像质量和色差上（从10.1μm降至0.8μm）也优于全折射系统.

针对红外镜头的材料特点和精度要求，提出了一种适用于科研生产的双向光学定心加工方法．从相对180°方向，用两台定心仪同时观察、测量红外透镜组件的两个球心像，根据测量结果重复调节专用的球心像调整工装，调两球心像相对轴线的位置，确定红外透镜组件的理想光轴．结果表明：某红外测量镜头的系统同轴度小于或等于0．02mm，镜头的焦距相对误差仅为0．2％．

将衍射光学元件应用于非制冷热像仪的大相对孔径红外镜头与传统设计相比,衍射光学元件的引入,增强了此类镜头的色差校正能力,提高了镜头的成像质量,提高了镜头的透过率,减少了光学零件的数量,减轻了系统重量,为提高非制冷热像仪的性能奠定了坚实基础.本文在色差、成像质量、系统透过率与MRTD方面比较了不同结构镜头的性能.