本发明提供一种采用材料较少、体积小巧、结构紧凑、并能有效消除双波段系统中波段间与波段内色差的大相对孔径光学系统。该光学系统包括从物侧到焦面依次排列固联的前固定镜组、光阑、中间固定镜组、后固定镜组和探测器；前固定镜组、光阑、中间固定镜组和后固定镜组的中心轴线同轴；所述前固定镜组具有正光焦度，包括在自物侧至焦面方向中心轴线上同轴依次排列的第一正透镜、第一负透镜和第二负透镜；中间固定镜组具有负的光焦度，包括自物侧至焦面方向中心轴线上同轴依次排列的第二正透镜和第三负透镜；光阑固定位在第三负透镜与第二正透镜之间；后固定镜组为第三正透镜。