基于复合变焦光学系统原理, 提出了一种新型复合变焦光学系统结构, 该结构将连续变焦与两档变焦结合, 可以增大变焦光学系统的变焦距范围,实现更大的搜索范围和更远的跟踪距离, 建立了新型复合变焦系统光学设计的数学模型。 在该模型的指导下, 针对长波红外 30μm×30μm, 320×240 非制冷焦平面探测器, 设计了一款新型复合变焦光学系统,该系统工作波段为 8~12μm, 焦距变化范围为 10~360mm, 在 10~60mm 时, F 数为 2, 在 6~360mm 时, F 数为 4。 对光学系统凸轮曲线和性能进行了分析, 结果表明,该系统具有变倍比大、结构简单、像质好和变焦轨迹平滑等优点, 验证了该数学模型的有效性。