随着科学技术的发展,被搜索跟踪的暗目标越来越多、距离越来越远、速度越来越快,大大增加了对目标的搜索跟踪及细致观察的难度,因此对红外探测跟踪系统提出了更高的要求。本文总结了国内外变焦光学系统的发展趋势,比较了几种红外变焦光学系统的优缺点,研究了变焦光学系统的理论。针对现有的红外变焦光学系统的不足,考虑了红外材料的局限性,采用离轴折反式设计了一个波段范围为8~12μm,焦距变化范围为200mm~2000mm,F数为4的长波红外变焦光学系统。为了保证加工的可行性,对系统进行了公差分析。设计结果表明,该系统在焦距范围内成像质量良好,系统传递函数在20lp/mm时均接近衍射极限,凸轮曲线平滑无拐点。该系统具有变焦时无遮拦、大变倍比、长焦距的特点,较好的满足了红外探测跟踪系统的需求。