目前,单波段枪瞄镜只能获取目标的单一属性,在使用过程中会出现图像频谱不足,识别效率低的问题;多波段枪瞄镜采用分离式结构,其光学系统的光轴一致性较差,会影响后期目标识别的准确性。针对这些问题,本文设计了一款由低照度CMOS探测器与非制冷长波红外探测器组成的双波段共孔径枪瞄镜光学系统。通过查阅文献资料,根据技术指标要求以及综合考虑影响图像融合的因素,提出设计方案,并对低照度CMOS探测器、非制冷长波红外探测器和OLED微型显示器进行选择,计算出各部分光学系统参数;依据所提出的设计方案和计算得出的光学参数,应用消色差与像差理论,选择合理的光学材料,得到光学系统的初始结构,为了增加设计自由度,再将非球面引入初始结构中继续优化,并利用几何光学评价法对光学系统进行像质评价;在-40°C～60°C温度范围内对初步设计完成的光学系统进行光学被动式消热差,利用非球面与机械材料铝7075的相互补偿,从而实现校正高级像差和热差;考虑到后续加工制造中的误差因素,对可见光系统、长波红外系统和目镜系统进行了公差分析,使其公差在约束的范围之内。最后利用数学模型对可见光系统与长波红外系统的作用距离进行了分析,整理分析出可见光系统与长波红外系统畸变的最大差值量。设计结果表明,可见光系统与长波红外系统倍率一致,畸变值均控制在?1%,图像匹配效果良好;光学系统调制传递函数在奈奎斯特频率处均接近衍射极限,成像质量良好;公差分配合理,满足加工要求。所有实际设计指标均符合系统技术指标,为后期的图像融合和结构设计奠定了基础。