目前光学系统仞始解求解方法十分有限,对于传统的光学自动设计方法,光学设计求解初始解时常用PW法,先确定系统类型,然后在各种库中选择合适的再经过优化,不过简单的很容易,结构复杂的系统可能比较困难,而且对于要求特殊的系统则需要坚强的光学理论知识做后盾。本文对传统的像差理论和光学设计方法进行了新的探讨,以球差与波差的关系为基础推导了波差与结构参数之间的关系,用它来计算光学系统的初始解。利用波差法可以较快、较准确地求解球面光学系统及非球面光学系统,然后再用计算机稍加校正,就可以得到满意的结果。随着空间光学系统的发展,光学树脂的普遍应用,非球面光学系统应用越来越多。本文主要利用波差法求解初始解,设计了非球面光学系统,并举出实例,通过Zemax进行优化,输出结果,作验证比较,可以看出其设计结果是令人满意的。