光学系统设计是各种光学组件(如透镜、反射镜、棱镜和盲肠)按一定顺序组合在一起的系统。通常用于成像或光学信息处理。由曲率中线在同一条线上的两个或多个折射(或反射)球体组成的光学系统称为同轴球体系统，具有曲率中线的直线称为光轴。

　　光学系统设计不仅要考虑高斯光学相关的问题(如共轭位置、倍率、图像旋转、旋转光路等)，还要考虑图像范围的大小、图像光束孔径的大小、图像波段的宽度、图像的清晰度和照度等一系列问题。满足一系列要求的实际光学系统设计往往不是多个镜头的简单组合。由一系列镜头、表面反射镜、平面镜、反射棱镜、分割板等各种光学部件组成。此外，还可以适当地设置盲肠、微校正像差、光学部件侧面尺寸的确定等手段，以获得所需的高质量系统。

　　理想的光学系统设计是怎样的?

　　理想的光学系统是一种成像系统，能生成清晰的、与事物完全相似的图像。射线的个别射线或延伸

　　线全部在同一点相交的梁称为同心梁。入射的同心光束通过理想的光学系统后，发射光束也要是同心光束。入射和射动心光束的交点分别称为水点和图像点。理想的光学系统具有以下特性：在物点相交的所有光线通过光学系统后，发射光线都在图像点相交。反之亦然。这一对物像可以互换的点称为攻角点。

　　物体的每条线都对应于上一条直线，称为共轭线。该面称为共轭面。与光轴垂直的所有平面、轭面仍然与光轴垂直。对于垂直于4光轴的一对轭平面，水平比例是恒定的。理想光学系统上述事物研究双方一对一对应关系的理论称为高斯光学。首先，德国科学家c .高斯在1841年的著作中阐明。没有理想的光学系统。同轴球形系统可以大致满足近轴条件下理想光学系统的要求。

　　1、光学系统设计基准点和基准

　　决定理想光学系统物体的几对特殊点和面，如共轭关系。

　　2、焦点和焦面

　　在光轴上与无穷远的图像点形成共轭的点称为物体焦点(或一焦点)，用F记录。光轴上无限物点和轭上的点称为方形焦点(或二个焦点)，被记录为F '。通过F和F '点并垂直于光轴的面称为物体侧焦面(一焦面)和像素焦面(二焦面)。

　　3、光学系统设计节点和节距

　　光轴角度比例为1的轭上的成对的点通过节点并垂直于光轴的面称为连接面。