实际的光学系统都不能像理想光学系统那样在任意范围内成完善像,而只能在靠近光轴的小范围内(窄光束)近似成完善像, FD3055研究靠近光轴附近的小范围内的窄光束的成像过程的就是近轴光学。

   实际上,靠近光轴的近轴光线,折射或反射时的人射角、反射角和折射角都很小,计算过程中的三角函数完全可以用它们泰勒级数展开的前一项、两项或前几项代替。

   近轴光学理论就是以正弦级数展开式的第一项作为正弦值近似值的基础上发展而来的。近轴光学简单地阐明了光学系统近轴区域物和像之间的共轭关系,是研究各种实际光学系统的基本知识。光学系统的概念设计和结构设计阶段通常都是采用近轴光学理论的计算方法,在计算时将角度的正弦值或正切值直接用角度的弧度值替代。而高级理论(三级理论或五级理论)则分别要求取级数的前二项或前三项,结果也更为精确,一般用于高级像差计算,在光学系统的优化设计中使用。