可见光、中波红外双波段共口径连续共变焦光学系统可以很好的提高光电设备对多层次全方位目标信息的探测识别概率,多波段同时成像光学系统在目标识别方面有很好的互补优势,可见光、中波红外多波段光学系统能够在白天能见度较好的情况下对目标进行高分辨率成像,夜间或者能见度较低的情况下对目标进行辐射特性探测。将连续变焦系统和可见光、中波红外双波段系统融合进行光学系统成像,构建成双波段共口径连续共变焦光学系统,该系统可对不同波段进行瞬间实时切换,避免了传统多波段系统波段之间切换耗时的弊端,在系统性能和捕获多层次目标能力方面有了很大的提高。通过对双波段变焦理论和可见光、中波红外双波段共焦理论进行分析,设计出一款将可见光、中波红外双波段进行共口径融合的光学系统,系统变焦范围为21.5mm～171.5mm,变焦比为8倍。为了补偿双波段之间的焦距差异,对双波段连续共变焦系统焦距之间的差异及变倍比差进行分析,根据差异分析结果,推导了双波段共焦公式和三片消色差公式,通过双波段共焦理公式和三片消色差理论公式完成了对双波段共焦理想光学系统的搭建。对理想光学系统的像差进行分析,并利用光焦度相同不同透镜形状校正像差能力不同,对理想透镜组进行单独设计。设计的共口径连续变焦光学系统在任意变焦位置处,可见光波段和中波红外之间的焦距差小于系统的焦深值,通过光线反向追迹,完成红外光学系统的冷反射分析和抑制。并在-40～60℃完成双波段共口径连续共变焦光学系统的无热化设计。设计结果表明,可见光在801p/mm处传递函数值大于0.6,中波红外在201p/mm处大于0.5,满足设计要求。