现代战场侦察对目标的探测和识别要求越来越高,战场伪装使得目标的探测更加困难,仅采用单波段成像仪器已难以完全满足战场的需要。可见光(微光)/近红外成像与红外热成像,两者具有很好的互补性,双波段融合成像技术可以很好的提高目标探测及识别的概率。本论文广泛查阅了国内外的相关文献,并充分调研了当前各国双波段融合成像技术的发展现状和动态基础,分析并总结出来三种可以实现双波段成像的光学结构,他们分别是纯折射式光学系统、纯反射式光学系统和折反射式光学系统。之后,经过比较和综合考量各方案的利弊,本论文得出了一个新的方案,提出了一种实现可见、红外双波段光学系统,使其能对5km以外的坦克等典型目标分别实现可见光/红外光成像,且配准精度为0.5个像素。本文提出的新方案的前端采用了卡塞格林共光路结构设计,当目标表面辐射特性经反射系统反射之后,然后利用二向色分光镜分光,分别将可见光和红外光引入各自的光路结构中成像。然后,本论文对成像系统参数进行理论计算,依据系统选型以及探测器的参数,分别计算可见光通道和红外光通道光学系统的主要参量。经有效计算之后,本论文光学系统设计参量如下:可见光光学通道设计成定焦距的结构,其焦距为0.5m,相对孔径为1:2,通光孔径为250mm,采用分辨力为768×512的ICCD成像,ICCD的像元尺寸为9μm。红外光光学通道设计为定焦结构,其焦距为0.5m,相对孔径为1:2,通光孔径为250mm,并采用了640×512制冷型红外焦平面阵列成像,红外热成像仪的像元尺寸为30μm。论文最后对系统几个关键问题进行了分析,通过理论分析和像差分析知成像系统满足设计要求。