设计了一种宽谱段大口径透射式摄影镜头,主要光学参数：焦距f′=200mm,口径D=160mm,视场角2ω=18°,光谱范围400μm～950μm。通过增加透镜个数,分裂厚透镜,选择具有相似色散特性的玻璃等方法将双高斯物镜复杂化,并且通过减小透镜通光口径消除部分边缘光线来改善像质。最终设计出的光学系统在空间频率30lp/mm时MTF大于0.55,且各种像差都得到了很好地校正,像质均匀,满足宽谱段大口径摄影镜头的要求。

分析了离轴三反射望远镜的杂散光特性，给出了遮光罩设计的基本原则并进行了初步的设计．根据系统所要探测到的极限星等，通过计算得到了望远镜光学系统的点源透射比所必需满足的条件；在Tracepro杂光分析软件中建模，在方位角为0°、45°、90°、135°和180°时分别对0．10～80°之间共15个离轴角度进行了光线追迹，通过计算得到了系统的PST曲线．结果表明，系统PST整体上是下降的且在离轴角30°以后接近指标要求，但在方位角0°和180°时，PST曲线在个别角度有突增的现象，通过光线追迹数据，得到了主要的杂光传输路径，提出了对遮光罩的修改方案并对其进行了修改．最后对改进后的系统重新进行了仿真分析．仿真结果表明，系统的杂光抑制能力达到了指标要求．

针对长波160X120元非制冷焦平面阵列探测器，设计了8～12μm波段折席亍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式，变焦过程中相对孔径不变，F数为1．0，系统变焦比为4：1，在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采用锗材料，通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差，在空间频率14lp／mm处，全焦距范围内MTF均在0．7以上，成像质量较好，可以连续变焦，并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线。