本实用新型公开了一种基于圆锥曲线光学性质的同轴光发射装置及曝光实验系统。该同轴光发射装置包括框架、反射板、定位机构以及灯管。框架包括设计成百叶窗排布的多块板体。反射板具有抛物柱面和两个反射平面，位于抛物柱面的焦点处的光源发出的光线在抛物柱面和反射平面反射为线性同轴光。定位机构包括圆盘一、圆盘二及至少一组锁紧组件。灯管端部限位在锁紧组件构成的限位空间中，灯管通过圆盘一与圆盘二改变在顶框中的位置而使其中轴线能与抛物柱面的焦点连线重合。本实用新型可以使灯管产生的热量散发出去，并产生平行的线性同轴光，使得灯管发出的光线被充分利用，从而提高对光源的光利用率，可以很好地模拟自然光的暴晒过程，减少实验误差。