从17世纪最早提出非球面应用至今,非球面以其良好的光学性能得以广泛应用。随着电子、航天、航空、天文、激光核聚变、光通信、军事等技术的发展,在很多光学仪器上采用了非球面光学零件。尤其是在空间光学方面,非球面光学零件被广泛的应用。航天光学系统由最初的折射式发展到折反式和反射式,为了使光学系统焦距增长、口径增大、体积减小、重量减轻、谱段增宽、成本降低等,这都需要使用反射系统,航天光学遥感越来越多的采用反射光学系统。而离轴反射系统又因为其无中心遮拦,可以缩小体积,结构紧凑等特点被关注,它能提供大视场、高质量的成像。本论文研究三反射镜光学系统的基本理论、设计方法,同轴和离轴三反射光学系统的分类和结构特点。设计出符合设计要求的大视场、高分辨率、长焦距的离轴三反射式空间光学系统。