基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器，设计了30x中波红外大倍率连续变焦光学系统。详细介绍了连续变焦光学系统的选型及其初始结构的计算方法。系统采用硅和锗两种普通红外材料，通过引入非球面校正系统轴外像差，实现了30-900rmn的连续变焦，F数为4，工作波段为3．7～4．8μm，满足100％冷光阑效率，在空间频率为16lp／mm处，系统MTF值大于O．5。系统具有变倍比大，结构紧凑，光学总长短和全焦距范围内像质好，分辨率高等优点，满足设计要求。

介绍了机械补偿式三组元连续变焦系统设计方法;基于微分解析法,提出快速变焦法用于优化系统高斯初始结构,减小了外形尺寸.并设计了一焦距3.87 mm～19.35 mm,视场76.6°～17.71°可见光变系统.设计结果表明该变焦系统较之同类专利设计结果,具有结构紧凑、视场大、像面稳定度高的优点.

基于一个传统的折射式中波红外热像仪，采用CODEV软件设计了一个轻量化折衍混合热像仪光学系统，该系统采用全硅材料，衍射面设计在硅透镜聚乙烯涂层上，混合系统光学参数为f=150mm，F／#=2．0，2ω=4．6°，波长范围3．7－4．8μm。精确计算了衍射光学元件的面形参数，得到衍射环最小周期为1405．2μm。对传统折射式热像仪和折衍混合热像仪的像差特性进行了对比，结果表明：折衍混合热像仪的像质较传统折射式热像仪的像质得到明显改善。折衍混合热像仪的重量仅为传统折射式热像仪重量的40％。

与连续变焦光学系统相比,红外两档变倍光学系统具有结构简单、成像质量好、装调容易等点,介绍了红外两档变倍光学系统的设计方法,并举例设计了一种方案合理、成像质量好的红外两档变倍光学系统,对光学系统的0视场、0.5视场、0.71视场、0.866视场和1视场成像质量进行了分析,给出了各个视场的分析结果,同时分析了温度变化对光学系统的影响,分析表明设计结果能够较好地满足实际工程需要.