现代光学系统中,表面为微结构的二元光学元件的应用已经变得越来越广泛。由于二元光学元件特有的对波前复振幅调制作用使它具有许多独特的性能,从而,传统光学系统的结构与性能能够得到有效地改进。本文根据联合变换相关器的总体设计要求设计了一摄远物镜,用于联合变换相关器的目标摄取。应用ZEMAX光学设计软件,初始结构是由5片球面透镜组成的摄远镜头,在一个面上引入了非球面,简化为4片结构,它的调制传递函数曲线与衍射极限曲线接近,三个视场的均方根半径分别为7.704μm,8.347μm,8.974μm与艾里斑的半径7.209μm非常接近,而且三个视场的波像差都小于0.25λ。为了改善光学系统的结构和性能,在此基础上又提出了改进方案,在一个面上引入了二元光学技术,得到的4片结构的三个视场的调制传递函数曲线都基本与衍射极限曲线重合,三个视场的均方根半径分别为4.999μm,5.393μn,5.863μm都小于艾里斑的半径7.261μm,三个视场的波像差都小于0.15λ,而且在两个位置色差得到了校正,二级光谱也得到了校正。将应用二元光学设计的摄远物镜与联合变换相关器相结合,军事上能够更好的实现对目标的实时探测、自动识别以及高精度定位。