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满足一系列要求的实际光学系统往往不是几个透镜的简单组合，而由一系列透镜、曲面反射镜、平面镜、反射棱镜和分划板等多种光学零件组成，并且要通过合理设置光阑、精细校正像差和恰当确定光学零件的横向尺寸等手段才能得到合乎需要的高质量系统。对通过光学系统的光束起限制作用的光学元件。它可是光学元件（透镜、反射镜等）本身的边框，也可是另外设置的带孔不透明屏。光阑中心通常在光轴上，且与光轴垂直。对于各种纯聚光要求的应用来说，如太阳能领域和高能物理领域，只有放弃成像要求才有可能获得理想的结果。正由于此，新兴的技术科学，非成像光学应运而生。

高斯光学中把具体的光学系统抽象概括成由基点和基面组成的系统，物距、像距及焦距均以两个主点为基准计算。物点Q和物方焦点F至物方主点H的距离s和f分别为物距和物方焦距；像方主点H'至像点Q'和像方焦点F'的距离分别为像距s'和像方焦距f'。已知两对共轭面位置及放大率，或已知一对共轭面位置及放大率，加上光轴上的两对共轭点，可以确定理想光学系统的成像。或当物在无穷远时孔径为的那个像所对应的光孔，一定是孔径光阑。孔径光阑在物空间的像称为入射光瞳，其对物点的张角称为物方的光束孔径角。

对通过光学系统的光束起限制作用的光学元件。它可是光学元件（透镜、反射镜等）本身的边框，也可是另外设置的带孔不透明屏。光阑中心通常在光轴上，且与光轴垂直。由于光学系统的轴对称性，轴上点光束无需区分子午光束与弧矢光束，轴外点光束则一定是对子午平面对称的。理想光学系统是能产生清晰的、与物完全相似的像的成像系统。光束中各条光线或其延长线均交于同一点的光束称为同心光束。入射的同心光束经理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束。