采用双层Kinoform型衍射光学元件，设计了一种能够同时在红外中波(MWIR)3~5 μm和长波(LWIR)8~14 μm波段内工作的双波段光学系统。系统仅使用两种材料（ZnS和ZnSe）和四片透镜，实现了焦距100 mm、F数1.2的长焦距、大相对孔径光学系统设计。通过数值仿真运算，合理地选择双层衍射光学元件的两种基底材料及设计波长，衍射光学元件的带宽积分衍射效率超过96%。系统像差得到了很好的校正，成像质量良好，中波所有视场调制传递函数(MTF)(14.3 lp/mm)大于0.7，长波大于

从宽波段范围的消色差条件出发，列表对比了常用光学玻璃材料在可见光、近红外和短波红外三个宽波段范围的色散特性，指出光学玻璃材料在不同波段色散特性的差异，据此论述了一种宽波段光学系统设计过程中各光学玻璃材料的使用与替换方法，并结合复消色差的方法，完成了一个宽波段大相对孔径光学系统的设计，该系统F数为1.4、焦距为70 mm、全视场为6.3°×8.1°、波长范围为0.4~1.7 μm。除球罩外，所述系统共采用了4种普通光学玻璃材料，透镜总数为9片、总长为110 mm，在-45 ℃~60 ℃温度范围内，