空间光学系统（space optical systems），工学-光学工程-材料与器件-光学设计与加工-光学设计-空间光学系统，在高层大气和大气外层空间，用于对空间进行观测与研究的光学设备。地球观测利用仪器通过可见光和红外大气窗口探测并记录云层、大气、陆地和海洋的一些物理特征，从而研究它们的状况和变化规律。在民用上解决资源勘查包括矿藏、农业、林业和渔业等，气象、地理、测绘、地质的科学问题；在军事上为侦察、空间防御等服务。主要利用不同波段及不同类型的光学设备，接收来自天体的可见光、红外线、紫外线和软射线，探测空间（天体）的存在，测定位置，研究结构，探索其运动和演化规律，如对太阳观测主要是研究太阳的结构、动力学过程、化学成分及太阳活动的长期变化和快速变化；对太阳系内的行星、彗星以及对银河系的恒星等天体的紫外线谱、反照率和散射的观测，确定它们的大气组成，从而建立其大气模型。在空间对空观测和研究超越了大气层屏障，实现了可见光、红外线、紫外线、射线和射线全电磁波段探测，提高了测量精度。空间光学系统包括同轴三反系统、二次成像离轴三反系统、一次成像离轴三反系统。