现代战争对战机的隐身和气动性能提出了越来越高的要求，机载红外探测系统需要共形设计。机载红外探测系统采用共形隐身设计会使载机周围的空气湍流和气动升温减小、降低红外辐射、扩大传感器视场，同时减小雷达波空腔反射，能够大幅降低载机雷达反射截面。但是共形光窗会给光学系统带来很多非对称像差，导致机载共形光学系统的设计非常困难。　　本文针对某型飞机分布式孔径系统，结合具体安装位置、功能以及共形要求，选择光窗材料，采用自由曲面设计技术进行共形设计。重点解决了自由曲面设计技术中的建模、优化、仿真等关键问题，初步完成了自由曲面共形光学窗口的设计。论文主要从以下几个方面展开：　　首先，介绍了共形光学系统的设计思路，根据国内红外玻璃材料的制备情况选择了适合的玻璃。　　其次，进行了机载共形光学系统像差特性及校正方法理论分析，利用CODE V光学设计软件，完成了自由曲面共形表面的拟合、自由曲面共形光学窗口建模、自由曲面共形光学窗口的设计优化，并使用理想光学系统和实际光学系统分别对设计结果进行了仿真评估。　　最后，通过调研及公差优化，对自由曲面共形光学窗口进行了合理的公差分配和加工可行性分析，验证了设计的工程可行性。