针对所研制的微型拉曼光谱仪的特定要求，数值孔径为0.04和工作波长在781~1014 nm，设计了两款与单色仪配套的外光路光学系统：球面系统，非球面系统。收集光路采用单透镜，会聚光路采用“厚双胶合透镜”形式的摄远光学结构，会聚系统的摄远比达到0.59，极大地缩短了系统的尺度。设计结果表明，采用传统球面设计时，光学系统的物方数值孔径达到0.33，点斑半径小于30 μm，像面相对照度在80%以上；加入了非球面之后，物方数值孔径达到0.4，点斑半径小于20 μm，像面相对照度在80%以上。光学系统总长