红外光学技术是现代光学技术的重要组成部分。同时,现代光学技术的全面发展也带动了红外光学技术在军事、民用领域更加广泛和普遍的应用,包括空间监视、机载侦察、无人机、安全系统、医疗红外激光器、环境污染传感器、高分辨率成像等很多应用于商业、医疗、工业、军事的各类系统。本文研究了红外光学系统成像的特点,研究了变焦距光学系统的原理、结构和设计方法,研究了光学系统热稳定的技术和方法。分析了大气吸收和散射对于红外光学系统的影响,研究了红外光学系统的信噪比和作用距离的影响因素。在此基础上,设计了一种非致冷中波红外变焦镜头,系统工作在3μm～5pm的中波波段,焦距为50mm～150mm, F/#为1.2并在变焦过程中保持不变。对所设计的系统在-40℃到+50℃温度范围内采用了有效的热补偿方法,实现合理的无热化设计,公差分析的结果表明,系统的结构在工程上容易实现,成像质量良好。