具有实入瞳的大焦比离轴三反光学系统，整个光学系统包括光阑、主镜、次镜、第三反射镜和焦平面，其特征在于，在主镜前设置实光阑，与主镜的距离大于主次镜镜间隔，构成离轴三反光学系统的实入瞳；所述主镜的曲率半径R1，所述次镜曲率半径R2和所述凸的第三反射镜顶点曲率半径R3近似满足平像场条件1/R1+1/R3=1/R2。本发明克服了现有技术“光阑位于主镜上没有实入瞳，无法实现被检测空间相机和光谱仪相机的入瞳面准确匹配”的缺陷，本发明的光学系统具有实的入瞳，光学系统焦比大于12，设计视场2º×2º，光学系统波前质量优于RMS1/40波长。