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精确的光机分析是实现系统优化设计的前提。针对耦合场作用导致光机系统中光学元件面形发生非回转对称的变化,提出了Zernike拟合的三维接口模型,以提高光机分析数据转换精度,实现耦合场作用下光机系统的高精密分析。对某光机系统进行重力和温度场耦合集成分析,提取各光学面形变化的非对称分布,并借助该三维接口模型在光学设计平台中对系统成像质进行分析,用于后期系统优化设计。结果表明该接口模型可应用于实际多场作用下的光机系统分析。