伴随着CCD探测器件技术的高速发展,宽光谱光学系统在航天光学遥感、地基目标跟踪探测和民用安全监视等领域都有着非常广泛地应用。反射式和折反式光学系统可以避免折射式光学系统很难消除的二级光谱,但视场角通常比较小,而且装调比较困难。因此在选择方案时,特别是在中短焦距范围内,更多的考虑了折射式的光学系统。目前,折射式的光学系统的二级光谱校正还存在很大问题,宽光谱段光学系统本身更进一步增加了校正的难度。本文对宽光谱光学系统的复消色差理论进行了论述,主要在玻璃材料的选择和光焦度的分配问题两方面进行了研究。此外结合宽光谱光学系统的光学特性,对环境温度、气压变化对宽光谱光学系统的影响进行了分析,并研究了相应的消热差、消压变解决方案。在以上研究基础上给出工作波长范围在0.4~0.9μm、焦距为400mm、视场角为6.2°、相对孔径为1∶4的设计实例。设计结果表明,二级光谱得到了很好的校正,像质优良,无热化设计效果较好,并对宽光谱折射式光学系统的光学设计方法进行了总结。然后针对宽光谱光学系统对玻璃材料折射率变化的敏感性,对玻璃材料的折射率变化、色散变化对宽光谱光学系统的影响进行了分析,提出相应的解决途径。同时为满足实际的应用,给出了光学系统的公差。公差分析表明,在公差范围内,成像质量符合性能的要求。