离轴反射系统凭借着无色差，使用波段广，大视场，大口径以及体积小等优点在各种光学成像领域被广泛应用。但由于离轴量的引入使得系统的旋转对称性被破坏，引入了各种非旋转对称像差，影响了成像系统最终的成像质量。虽然随着自由曲面以及矢量像差理论的发展，为设计离轴反射系统提供了较大的便利，但离轴系统的设计依旧比较困难，如何快捷的设计一个具有良好的像表现的离轴系统仍是设计者关注的重点。本文提出了一种基于近轴光线追迹以及赛德尔像差理论的初始结构求解方法，从同轴初始结构出发，利用光线追迹，将系统的初级赛德尔像差系数表示为系统各反射面的曲率半径以及间距这些变量的函数，函数值为0时的解即为初始结构中各反射面的参数。利用数学运算软件，该方法能快捷的求解出具有良好像差表现的同轴初始结构，节省设计时间，为后续离轴系统的优化设计提供一个良好的起点。主要设计结果如下：

基于近轴光线追迹，成功求解没有初级像差的同轴三反系统，并以此为基础，完成了一个应用于红外空间遥感的高通量大视场离轴三反望远镜设计，证明了该初始结构求解方法的可行性。

利用近轴光线追迹，对系统添加不同的初始条件限制，求解了两种具有不同结构分布的同轴初始结构，以此为设计起点，成功设计了两款应用于极紫外光刻物镜的离轴六反系统。不同的初始条件对应不同的初始结构，求得的初始结构都能用于后续离轴系统的优化设计，证明了该方法的优化潜力。