Hệ quang Cassegrain là một hệ quang gồm hai gương phi cầu, gương lớn là gương Parabol, gương nhỏ là gương Hepebol. Hệ này có bề mặt phi cầu nên câu sai rất nhỏ, không có sắc sai đồng thời khắc phục được hiện tượng sưu giảm năng lượng bức xạ do sử dụng hai bề mặt phản xạ.

Đề tài áp dụng phương pháp thiết kế mới có ưu điểm là thiết kế nhanh, trực quan để xây dựng hệ quang xuất phát sau đó tối ưu bằng phần mềm zemax. Trình tự thiết kế hệ vật kính gương được thực hiện theo thứ tự là: Tính toán sơ bộ cho hệ gương cầu có dạng Cassegrain. Dùng các thông số của hệ gương cầu làm hệ xuất phát, sau đó dùng phần mềm thiết kế quang học Zemax để tiến hành hiệu chỉnh thành hệ gương phi cầu, rồi tối ưu và đánh giá chất lượng ảnh.

Thực hiện theo trình tự đó, hệ Cassegrain được thiết kế trên phần mềm Zemax có chất lượng tốt, thể hiện mức độ tập trung năng lượng cao trên hàm tán xạ và hàm tập trung năng lượng.

Để đánh giá chất lượng hệ cassegrain, việc gia công thử nghiệm được tiến hành. Các chi tiết quang được đặt gia công ở nước ngoài, phần cơ khí giá lắp được gia công trong nước. Để dễ dàng gá lắp và chống hư hỏng do va đập nên tấm đế thủy tinh TF4 dày 10mm, bề mặt phản xạ được phủ lớp bọc giao thoa có thể phản xạ tốt bức xạ laser 1064nm. Phương pháp Isophotometer được áp dụng để đánh giá chất lượng của vật kính.

Kết quả thực nghiệm cho thấy: Hình dạng ảnh thu được có vết ảnh tương đối tròn, phân bố thành quầng sáng có dạng hình tròn đồng tâm tại lân cận khu vực trung tâm của chùm sáng chứng tỏ chất lượng ảnh của vật kính đã đạt đến mức độ nhiễu xạ. Tuy nhiên, vết ảnh của vật điểm trên trục vẫn  chưa thật sự đối xứng hoàn toàn cho thấy vẫn còn lỗi gia công và gá lắp các chi tiết quang trong hệ thống.

Hàm PSF (Point Spreat Function) cho thấy toàn bộ năng lượng tập trung vào khu vực có bán kính 0,01mm. Với đầu thu quang điện có kích mức 0,5mm x 0,5mm thì toàn bộ năng lượng của chùm laser trở về từ mục tiêu sẽ được tận dụng để biến đổi thành tín hiệu điện. Kết quả này cho thấy hệ quang hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đặt  ra.

Từ kết quả đánh giá chất tạo lượng ảnh của hệ vật kính gương Cassergrain, có thể nói rằng vật kính được thử đáp ứng được mục tiêu đề ra và điều này cũng khẳng định được tính đúng đắn của phương pháp thiết kế mới.