成像光谱仪是在光谱遥感的基础上,逐步发展起来的一种新的遥感仪器,可以同时获得目标的空间信息与光谱信息,在军事领域与民用领域都具有重要的应用。其前置望远系统承担着对目标景物成像的重要作用,是仪器收集光能量和信息数据的重要组成部分。随着成像光谱仪的发展,对前置望远成像系统的要求也越来越高。梯度折射率透镜由于其介质折射率呈特殊规律变化而具有均匀介质透镜所不具备的光学特性质量特性。将梯度折射率透镜运用于成像光谱仪的前置望远成像系统中,既可以提高系统的像质,增大系统的视场,同时简化了系统,使光学系统更加轻量化本文讨论了前置成像系统的典型结构与成像特性;基于梯度折射率光学设计理论,分析轴向梯度折射率透镜的像差特点;阐述了轴向梯度折射率透镜的设计方法,并设计了符合系统使用要求的轴向梯度折射率透镜。最终完成了焦距为700mm、通光口径为135mm、视场为1.6°、光谱范围0.4~1.0μm的长焦距、宽光谱望远物镜光学系统设计,成像质量良好。系统采用折反式结构与轴向梯度折射率元件相结合的方式,提高了成像质量。整个系统除主次镜反射镜外仅有两片透镜,保证了光学系统的轻量化。