近年来,随着目标探测技术的不断发展,目标与背景对比度测量越来越受各国的重视。利用可见光和红外对地面目标探测从而获得目标与背景对比度,是现代战场获取信息的重要手段。本文深入分析目标与背景对比度测量方法,可见光波段通过CCD像面上的照度来定义对比度,红外波段通过探测器上的辐射亮度来定义对比度,传统上的测量系统在波段选择上比较单一,主要获取一个波段的目标图像,存在局限性。本文针对成像测量系统,设计双波段光学系统,能同时采集目标可见光图像和红外图像,很大程度上提高目标探测概率和准确度,同时也有利于后期的图像融合。通过比较国内外双波段设计经验,深入研究可见/红外双波段光学系统设计方法,设计了一套可见/红外双波段共口径光学系统,其中可见光波段为0.38μm~0.76μm,红外波段为7.9μm~9.7μm,分析比较双波段光学系统设计的一般结构形式,采用折衍混合结构形式,系统光路中采用分光棱镜进行分光,分别由各自的探测器接收成像。红外光路利用制冷型红外探测器进行接收,为实现100%冷光阑效率和减小系统口径,采用二次成像结构。本文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数。设计参数如下:可见光光路的焦距为100mm,相对孔径为1:4。长波红外光路的焦距为100mm,相对孔径为1:2。在-40℃~+60℃的环境温度下,采用光学被动式对系统进行无热化设计,两个波段光路全视场在奈奎施特频率处的MTF值均大于0.4,系统满足无热化设计要求。并利用YNI值和反向光线追迹对红外光路进行冷反射分析。