针对光学识别系统的技术指标，对其光学系统进行小型化设计。其中，傅里叶透镜与准直扩束系统均采用摄远型式结构，在满足其长焦距的前提下大大缩短了系统的光学筒长。为了使系统结构更精巧，引入了二元光学元件，利用ZEMAX辅助设计软件对光学系统结构进行优化；通过有效地折叠空间光路使系统布局更紧凑，最后研制出的小型化透射式光学识别系统，其总长为130mm，总宽为90mm，实现了小型化。经实验验证，该系统具有较好的相关探测性能，具有噪声小、探测精度高的优点。

以往联合变换相关器的光学系统结构是一支光路反馈，实时性差且体积大。针对其缺点，设计了一种具有双光路的联合变换相关器。其中，最主要的特点是傅里叶透镜组与准直扩束系统共用同一片正透镜。改进后的装置可以清晰地探测到相关点，并具有体积小的特点。