通常连续变焦系统的结构很复杂,在一些特殊应用下,常使用结构简单的双视场两档变焦系统。红外双视场变焦系统常被用于军事目标跟踪成像系统。由于军用环境的限制和要求需要尽量简单的结构和较高的像质。基于二元光学元件具有简化系统的特点,尤其适合红外双视场变焦结构。本论文根据衍射光学元件(DOE)的成像原理及红外变焦光学系统的技术特点开展研究,完成了如下工作:1.总结了DOE的应用发展及红外变焦距系统的发展历史。2.分析了DOE的成像理论,总结了衍射光学元件的光学特性及其在红外系统中的应用。3.根据分析结果,对比设计了传统透射式外变焦系统、透射式内变焦系统以及折/衍混合内变焦系统,对它们的优缺点进行了分析和归纳。设计结果表明在变焦系统中加入衍射元件达到了简化系统结构、提高像质的目的。4.对所设计的折/衍混合内变焦系统进行了误差分析和公差分配,并给出一套满足工艺要求和较低成本的公差。