一个正透镜、一个负透镜及一个衍射光学元件以不同的组合可以构成两种折衍射混合光学系统。当这两种系统消球差、彗差及复消色差后会产生不同的色球差。通过赛德尔像差理论,分析了这两种结构产生不同色球差的原因。计算表明当衍射光学元件以负透镜的平面为基底时产生的色球差为以正透镜的平面为基底时产生的色球差的7倍。对衍射光学元件以负透镜的平面为基底的情形,提出了减小系统色球差的解决办法,使系统色球差减小到0.307 mm。另外设计了一个传统复消色差光学系统,并和折衍射混合光学系统进行了比较,分析表明,衍射光学元件可代替传统光学系统中的特殊光学材料并使系统达到相同的成像质量。最后讨论了衍射光学元件的衍射效率对系统成像质量的影响。

分析研究了小视场折衍混合单透镜的设计中,当衍射面同时用于消色差和球差时光焦度分配的最优方案,得到了改进的光焦度分配公式。通过设计实例表明,由该改进公式可得到较好的初始结构,能够有效地克服衍射光学透镜校球差时产生的较大的色球差,验证了此改进公式的正确性和有效性。此改进公式对折衍混合系统的设计具有指导意义。