本发明公开了一种用于全视场抽样检测的二面角反射镜折转光学系统包括用于将待测光束折转出待测件的第一反射镜、用于将相对光轴发散的待测光束折转为相对光轴汇聚光束且对应除中央视场点外的特征采样视场点设置的二面角反射镜组、成像接收镜头以及配合成像接收镜头的相机，其中二面角反射镜组包括第二反射镜和第三反射镜，第二反射镜和第三反射镜之间夹角θ₂₂=(θ₁₀+θ₃₀)/2，θ₁₀为待测光束主光线与光轴Z的夹角，θ₃₀为经折转后待测光束主光线与光轴Z的夹角。本发明二面角反射镜模组在折转光线偏折角度时不会引入色差及其他像差，同时具有对装调不敏感，成本低的优势。