此激光平行光管具有以前平行光管的优点，且可以与数字相移干涉仪对接，直接进行波前误差的高精度测量。分别用于三种波长，主波长λ=0．6328pm，另有λ=0．532pm和λ=1．06μm两种波长。基于三级像差理论，得出了采用非球面单透镜的平行光管的光学设计初始参数。以通光口径为Φ300mm、后截距为4616mm物镜为例，分析了不同波长下的波差、球差和有效焦距的变化情况。在其设计、加工、检验和装调上解决了诸多关键技术研制出了此规格的平行光管。最终物镜的波前误差达到0．11λ（λ=0．6328μm）。

提出了一种基于棱镜-光栅-棱镜分光器件的短波红外成像光谱仪光学系统,该系统由离轴三反射式望远物镜、准直镜、棱镜-光栅-棱镜和会聚镜组成,光谱覆盖950~2500 nm,空间视场达到22.5°.在实现宽视场、宽波段设计的同时,优化设计了棱镜-光栅-棱镜分光器件的各个参量.通过偏斜会聚镜光轴和棱镜-光栅-棱镜光轴在光谱维的角度,可以良好地校正色畸变keystone和谱线弯曲smile,将二者控制在5μm以下,使得成像光谱仪获取的光谱信息更为准确.

从三级像差理论出发，分析伽里略（Galilean）和开卜勒（Keplerian）两种类型扩束器的轴外像差没有得到很好校正的原因．通过合理的光路分析，设计出一种轴上和轴外像差都得到很好校正、大口径大相对孔径、视场可增大的、光学性能优于伽里略和开卜勒扩柬器的新型扩束器．并给出了物镜通光口径为300mm、物镜焦距为800mm、视场为4mrad、放大倍率为30倍、主工作波长为0．6328“in的非球面扩束器光学系统结构参量，且进行了像质评价．调整此扩束器目镜组中各镜片的间隔以及物镜和目镜的间隔可以使该扩束器在三个波长使用．