随着各种侦察及伪装技术的不断发展，以及应用环境的日趋复杂，传统的光学系统已经渐渐不能满足使用需求。大口径、长焦距、双波段或多波段变焦成像系统已成为未来的一个重要发展方向，具有不可比拟的优势。一方面，它不仅能够多波段成像，获得重要目标的全面准确信息，还具有全天候侦察和反伪装能力，另一方面，可以实现大范围内搜索目标和小区域内追踪目标，具有广泛的应用前景和良好的研究意义。因此，本文从光学方面，对双波段、大口径、长焦距、变焦光学系统进行了研究，设计了一种可见/红外共口径变焦光学系统。　　本文在当前研究现状的基础上，分析比较了适用于双波段光学系统的三种基本结构形式和实现方式，选择折反射共口径式结构完成双波段共口径光学系统的设计。在系统中，反射部分作为可见/红外系统共口径部分，共口径部分为离轴两镜无焦反射系统，然后，使用镀膜分光镜对从反射部分出射的光线进行分光，分别将不同波段的光线导入不同的探测器上。其中可见光通道系统焦距为200mm～2000mm，工作波段为486-586nm，相对孔径为1∶5，像面大小为1280×1024，像元尺寸为4.7μm;红外光通道系统焦距为200mm～2000mm，工作波段为3.7-4.8μm，相对孔径为1∶5，像面大小为320×320，像元尺寸为25μm。系统的设计结果分析表明，可见光通道系统在各个变焦点成像质量良好，且变焦曲线平滑无拐点，红外光通道系统在各个变焦点成像质量良好，变焦曲线平滑无拐点。最后，对影响光学系统成像质量的一些关键问题作了相关的分析，主要包括温度分析，压强分析和公差分析，结果显示，可见光通道系统和红外光通道系统在-40℃～60℃温度范围内和0-1标准大气压范围内成像良好，整个系统的公差分配合理。