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，光学检测设备，出射光束---也是同心光束。孔径光阑的位置还与像差校正和系统各光学零件的横向尺寸有关，泰州光学检测设备，应在设计时合理确定。决定视物范围的光阑。视场光阑可决定视场范围的大小。视场光阑由其前方光学系统所成的像称入射窗，由其后方系统所成的像称出射窗。
入射和出射同心光束的交点分别称为物点和像点。首先由德国科学家c.高斯在1841年的著作中阐明。实际上不存在真正的理想光学系统。共轴球面系统在近轴条件下可近似满足理想光学系统的要求。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，光学检测设备仪器，轴外点光束则一定是对子午平面对称的。主光线就是子午平面与弧矢平面的交线。由于主光线要经系统各个表面的折射、反射而改变其方向，所以，弧矢平面也逐面发生变化而不是一个统一的平面。
理想光学系统具有下述性质：交于物点的所有光线经光学系统后，自动光学检测设备，出射光线均交于像点。反之亦然。这一对物像可互换的点称为共轭点。物方的每条直线对应像方的一条直线称共轭线；相对应的面称共轭面。一个光学系统除了要考虑高斯光学的有关问题，诸如物像共轭位置、放大率、转像和转折光路等以外，还需考虑成像范围的大小、成像光束孔径角的大小、成像波段的宽窄以及像的清晰度和照度等一系列问题。这样的光孔称为光阑：前者称孔径光阑或有效光阑；后者称视场光阑。任何光学系统---存在这样二个光阑。
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