随着社会的发展,光学设计行业也越来越得到人们的关注,并且逐步成为目前各国研究的一个重要领域。红外线能够穿透尘埃和烟雾,可以利用其进行夜间探测,红外变焦探测器也就以其独特的优越性渗入到一些特殊的行业中。根据中国人民解放军总装备部某工厂的要求,本文设计了一款长波红外变焦镜头。由于加入非球面设计,此镜头结构简单易安装,并且像质良好。本文首先介绍了红外变焦镜头发展的概况,然后简单介绍了变焦镜头的三种补偿方式,重点介绍了机械补偿法,并对其补偿曲线进行了分析,选择负组补偿的方式进行结构设计。基于一款专利US4148548A的初始结构,运用光学设计软件CODE-V进行优化设计。本款探测器要求结构简单,为简化系统结构,消除像差,本文增加非球面设计,并从场曲,畸变,调制传递函数等方面对系统的像质进行评价,通过对像质评价发现,系统在各个焦距时的畸变基本为零,场曲也在允许的范围之内,MTF值在极限频率时更是达到了0.5以上。结合应用与实际生产,本文对系统的MTF值进行了公差分析,得到MTF值在0.4上的概率都达到99%。最后本文引用了一种新型的方法来设计凸轮曲线。即在PROE软件中输入变倍组移动位置的点,通过设置适当的横纵坐标得到平滑的凸轮曲线,这种方法比一般的编程法简便。