与红外连续变焦光学系统相比，红外两档变焦光学系统具有结构简单、装调容易、透射比高等优点。研究了红外两档变焦光学系统的设计方法并给出了具体设计实例，该系统采用轴向移动式变焦方式，设计结果表明，在-20℃-40℃的温度范围内，空间频率141p／mm处，宽视场和窄视场都具有良好的成像质量。

设计了一种宽谱段前置光孔远心光学系统，其孔径光阑位于透镜组的焦面上，该设计集宽谱段自动复消色差、长工作距、前置光孔及远心等特点于一体．讨论了这样一种特殊光组的设计．选用国产牌号的光学玻璃配对，价格低廉且在校正色差后，自动校正宽谱段二级光谱，并实现了透镜组两侧同时具有长工作距．设计结果表明，光学系统的残余二级光谱很容易控制在千分之一焦距以内，波面平行差小于0．00022弧度．

介绍了嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪的科学目标、总体设计思想、方案选型、工作原理、光学实施方案、光学系统设计及评价、空间环境适应性考虑、发射前光学图像质量检测、在轨运行情况及在轨性能评测．

介绍了一种用于航天立体摄影的大视场准远心光学系统，其光组结构形式为复杂化的双高斯型．主要光学参量为f’=23．3mm；2ω=37．8°；F／数=F／5；MTF均值达到0．8时，对应的空间分辨率大于36lp／mm；光谱适应范围为0．5～0．75／μm．在实验室进行了模拟推扫，合成了三维立体图像．模拟试验结果表明该光学系统满足航天立体摄影的要求．

根据干涉成像光谱仪光谱分辨率对角向差的要求，通过对实体Sagnac干涉仪结构和光路进行分析，从三个相互垂直的方向出发，研究了光谱分辨率和棱镜角公差之间存在的关系；并推导了满足光谱仪光谱分辨率要求的实体Sagnac干涉棱镜的角公差公式；用实例说明了关系式的应用方法，如果不考虑棱镜变形引起的色散及棱镜的面型误差和付氏镜的残余像差的影响，而只考虑棱镜的角误差对光谱分辨率的影响，则通常情况下干涉棱镜的角公差要求较严，约20″以内。

介绍了宽谱段傅里叶变换镜头中光学玻璃的折射率、色散变化对系统的成像质量的影响.推导了折射率、色散变化量所引起的光学系统二级光谱的变化量公式.重点讨论了在宽谱段光学系统中,光学玻璃在折射率、色散上的变化量,所造成的胶合薄透镜的二级光谱的变化量.其系数在本文例中达0.28,相当于变化量占理论二级光谱余量的28%,因此在宽谱段系统中的二级光谱余量的变化量不应该被忽略.实例表明光学玻璃的折射率、色散变化量对宽谱段傅里叶变换镜头的成像质量有显著的影响.此外,还考虑了傅里叶变换透镜的波像差问题,其设计值小于1/10波长,采用最优玻璃对组合,可以保证波像差小于1/10波长,完全满足使用要求.

介绍了宽谱段、折射式长焦镜头的光学设计.重点讨论了宽谱段(420～900 nm)二级光谱的校正问题,修正了部分色散(P)和阿贝数(V)的计算公式,使之适合于宽谱段光学系统的设计,并给出了设计实例及设计结果.本系统理论上的二级光谱约为1.2 mm,而设计结果使三条谱线(420 nm、600 nm、900 nm)基本交于一点,实际二级光谱约0.23 mm.

为了使CCD立体相机与干涉成像光谱仪在发射前能够快速检测图像质量,设计并研制了一种应用于CCD立体相机与干涉成像光谱仪共用的地面景物模拟器光学系统。介绍了地检景物模拟器的光学系统方案,根据实际使用要求,确定了地面景物模拟器光学系统的设计参数。该系统焦距为150 mm,视场角为10°,空间分辨率为36 lp/mm,光谱适应范围为0.48~0.96μm。设计结果表明,地面景物模拟器光学系统对被检CCD立体相机与干涉成像光谱仪的图像质量几乎没有影响。其奈奎斯特空间频率上的MTF与CCD立体相机和干涉成像光谱仪的MTF值几乎一样。为验证光学成像探测系统CCD立体相机与干涉成像光谱仪的光机及电子学系统的状态是否正常提供了依据。