两镜全反射镜光学系统无色差且结构极其简单，近年来，随着高分辨率成像光谱仪的出现，又成为研究的热点之一。本文通过详细的像差分析、优化设计及试制结果，研究两镜全反射系统作为宽覆盖、宽波段、高分辨率、高信噪比成像光谱仪前置物镜的可行性，为进一步研制这样的成像光谱仪做准备。首先，介绍凸面、凹面两反射镜无遮拦望远物镜的结构特性和工作原理，以凸面反射镜顶点曲率半径作为自变量，分析系统结构参数之间的相互关系。利用杨氏公式分析系统的像散特性，导出消像散条件，给出凸面反射镜顶点曲率半径的取值区间，并采用全铝合金结构实现无热差设计。然后，在高斯光学和初级像差分析基础上，优化设计得到了F数为2、全视场大于40°、工作波段适用可见到红外的全波段偏视场像方远心平场两反望远物镜，给出成像质量评价和剩余像差分析。接着，运用几何计算和非序列光线追迹方法，分析给出所设计系统的杂散光特性及遮光结构设计，基于误差分析对其进行公差优化分配。最后，介绍单点金刚石车削非球面反射镜的加工方法，报导镜头的研制，包括非球面反射镜的加工检测、光机设计、装调等，测试结果表明镜头的性能基本达到了设计要求。研制的宽视场大相对孔径无遮拦两反前置望远物镜具有结构简单紧凑、加工成本低，研制周期短等特点。