本申请公开了一种光学收发系统，该系统包括卡塞格林望远镜、光束耦合模块、光发射模块和光接收模块，光发射模块出射的待处理光线为线偏振光，配合光束耦合模块实现出射光路和接收光路耦合的目的，即基于同光轴的卡塞格林望远镜实现光接收和光发射一体化。同时该卡式望远镜的次镜包括贯穿其中的第一通孔，主镜包括贯穿其中的第二通孔，第一通孔和第二通孔的中心连线为卡式望远镜的光轴，出射光线和接收光线均可以通过第一通孔和第二通孔传输，避免了次镜和主镜对于出射光线和接收光线的遮挡和吸收，有利于提高出射光线和接收光线的信噪比，并且由于次镜中第一通孔的存在，避免了次镜中心对于接收光线的遮挡，实现了无盲区探测。