讨论了多层衍射光学元件的光学成像性质．给出了优化设计多层衍射光学元件最大光栅厚度的方法，分析了构成多层结构的每块单层衍射元件的衍射效率对整体衍射效率的贡献作用．在0．436～0．656μm的可见光波段，多层衍射光学元件最低衍射效率可达到98％以上，克服了单层衍射元件偏离设计波长后衍射效率显著下降的缺点，改善了宽波段衍射效率．将多层衍射光学元件应用在折、衍射混合光学系统中能够明显提高系统的成像质量．同时使得光学系统体积减小，重量减轻，并且在某些系统中可以避免使用昂贵的特殊材料，从而可以降低光学系统的成本价格．

对于320×256非制冷焦平面阵列探测器（像元尺寸25μn×25则，设计了工作在8-12印波段折射式红外连续变焦光学系统。该系统在变焦过程中相对孔径不变，F／#为1，系统变倍比为3：1，焦距50-150mm，光学筒长209．5mm。该系统由5片透镜构成，并且仅使用锗一种材料。该系统采用机械补偿的方法，通过引入非球面和衍射面，使系统结构简化，并且提高了成像质量。系统在空间频率为20Ip／mm处，各个视场的MTF均在0．5以上。