尽管红外系统和连续变焦系统在军事、航天、摄影等众多领域得到了越来越广泛地应用，然而在很多场合，研究可见光波段的非连续（两档）变焦系统仍然具有非常重要的实用价值。采用模块化设计思想，将总光学系统分为三个子光学系统分别设计，最后对其组合，完成了一种经纬仪用的可见光波段、长焦距、大口径的两档变焦光学系统设计。首先，根据探测器参数，通过计算确定了光学系统的设计要求，再根据设计要求，通过分析确定了光学系统的设计思想。然后根据设计思想选定了光学系统的基本结构，对各子光学系统分别设计，最后将其组合完成总体光学系统设计。总体光学系统设计过程中，使用了二次成像和无焦系统，既降低了设计的难度，也便于系统的装调和检测。子光学系统涉及到反射系统和折反系统，还涉及到移动式变焦和切换式变焦，均都根据由光学原理推导的消像差方程或者初始结构计算公式进行设计。给出设计结果之后，通过具体数据比较，分析了不同结构形式的性能差异。在总结部分，对设计过程做了概括，并指出了文中存在的不足和进一步研究的方向。