實際的光學系統都不能像理想光學系統那樣在任意范圍內成完善像,而只能在靠近光軸的小范圍內(窄光束)近似成完善像, FD3055研究靠近光軸附近的小范圍內的窄光束的成像過程的就是近軸光學。

   實際上,靠近光軸的近軸光線,折射或反射時的人射角、反射角和折射角都很小,計算過程中的三角函數完全可以用它們泰勒級數展開的前一項、兩項或前幾項代替。

   近軸光學理論就是以正弦級數展開式的第一項作為正弦值近似值的基礎上發展而來的。近軸光學簡單地闡明了光學系統近軸區域物和像之間的共軛關系,是研究各種實際光學系統的基本知識。光學系統的概念設計和結構設計階段通常都是采用近軸光學理論的計算方法,在計算時將角度的正弦值或正切值直接用角度的弧度值替代。而高級理論(三級理論或五級理論)則分別要求取級數的前二項或前三項,結果也更為精確,一般用于高級像差計算,在光學系統的優化設計中使用。