現(xiàn)代光電子儀器不但要求獲取更多的外部信息和成像質(zhì)量高度清晰，而且要求整機系統(tǒng)小型化、集成化和輕量化。采用傳統(tǒng)球面光學零件設(shè)計出來的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，體積大，像質(zhì)差，滿足不了現(xiàn)代光電子儀器的要求，球面光學零件已像瓶頸一樣制約著光電子儀器向小型化、集成化和輕量化發(fā)展的需求。

光學系統(tǒng)中采用非球面零件，光學設(shè)計自由度變多，能快速消除光學系統(tǒng)多種像差，減少光學零件的數(shù)量，優(yōu)化光學系統(tǒng)，減小系統(tǒng)的尺寸和質(zhì)量。同時，非球面零件的制造技術(shù)受到信息技術(shù)與計算機技術(shù)、精密機械制造科學、微電子技術(shù)、數(shù)學、物理、化學、自動化技術(shù)等綜合技術(shù)成果的牽引，近十年來非球面等新型光學零件的制造技術(shù)得到飛速發(fā)展。在現(xiàn)代光電子儀器小型化、集成化和輕量化的過程中，越來越多的光學系統(tǒng)采用了非球面零件等新型光學零件。特別是軍用光電系統(tǒng)，如軍用激光、微光、熱成像等裝置、導彈的導引頭、飛行器的光學頭罩等均采用了高精度的非球面零件或衍射光學零件。非球面光學零件在醫(yī)療和民用光電儀器中也得到廣泛應用，如眼球內(nèi)置鏡、人造骨關(guān)節(jié)、數(shù)碼相機、光盤讀寫裝置、高品質(zhì)投影儀等民用產(chǎn)品中都成功地應用了非球面零件，輪廓圖如下圖所示。