薛鸣球是我国应用光学领域内一位杰出科学家，他用一生时光钻研了一件事——如何设计光路，才能让仪器拥有一双慧眼。

我国光学事业开拓者、奠基人王大珩曾如是评价薛鸣球：“有很深造诣，能独立解决国家需要的各种实际光学系统的设计，对国家建设，特别是国防建设作出了相应的重要贡献。他在光学设计理论及其应用上有创见。他是新中国成立后成长起来的我国第一代光学设计学科代表人物之一。”

1981年，薛鸣球调至中国科学院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所），担任副所长。他此行是为了协助老所长龚祖同先生，接过他的班，领导这个以高速摄影起家、与长春光机所有千丝万缕联系的研究所，在改革春风中找出一条好的发展道路。

从副所长到所长，再到科研工作者，无论是在哪个岗位上，薛鸣球都竭尽全力——20世纪80年代，在中国科学院的体制改革中，他带领西安光机所的全体职工克服困难，找项目、找任务，解决棘手的经济难题；卸任所长职务后，他全心全意投入研究，领导团队钻研项目，发挥特长，解决了一系列科研上的难题。

1988年，薛鸣球应邀去加拿大做短期访问，其“特殊变焦系统”研究课题获得了加拿大同行的赞赏，令外国友人认识到了中国学者在光学设计上的研究水平。

不久，加拿大的孔庆仁博士特地找到薛鸣球，要与他合作研制加拿大军用CID广角电视光学系统。这个光学系统需要有大的视场，并且使用环境恶劣，对聚集点位置和弥散斑的大小以及像面照明都有非常苛刻的要求，加方曾多次组织研制都失败了。

用了几年时间，薛鸣球成功解决了高精度位置探测技术难题，领导西安光机所于1991年成功研制出了总价值7万美元、共15套具有国际领先水平的光学系统产品，出口到加拿大，不仅争取了外汇，还为国争了光，为所争了荣。

20世纪90年代，随着我国科技事业的发展需要，太空探索成为热门。结合时代特点，薛鸣球倡议在西安光机所成立空间光学研究室，部署新的发展方向。

空间光学研究室成立之初，人员不足，经费微薄，办公条件简陋，薛鸣球带领全室人员克服重重困难，一步一个脚印，为取得现今成果奠定了基础。

空间光学研究室成立初期的一个响当当项目，就是参与了“载人航天相机”的模样研制。“中国载人航天”工程启动于1992年9月21日，这是我国在20世纪末期至21世纪初期规模最庞大、技术最复杂的航天工程，对我国空间科学技术发展影响深远。

薛鸣球和西安光机所的骨干力量参加了载人航天飞船上的空间载荷研制，该项目是与长春光机所等几个单位合作完成的，其中长春光机所负责总体，西安光机所完成了模样—光学系统中消杂散光用光拦的设计和杂光测试设备的研制。

为确保航天员的安全，载人飞船装载的相机重量要小于300公斤，并在离地面大约300公里高度的轨道上运行。

因此在该相机光学系统设计上，薛鸣球提出使用重量轻便的共轴双反非球面系统取代传统使用的球面系统中的两块孔径补偿透镜。时任载人航天工程评审专家组组长的王大珩也支持薛鸣球进行尝试，在王大珩的呼吁下，非球面光学空间应用有了长足发展。

西安光机所在薛鸣球的指导下对长焦距、高分辨、大视场折反光学系统展开了设计和检验的探索工作，并取得了突破性成果。在各个参与单位的通力合作下，经过一系列的设计、加工、装校，非球面光学系统应用于“神舟五号”上的详查相机上，在浩瀚太空中传回无比珍贵的影像资料。

这一技术的成功使用，对我国光学事业的发展意义非凡，担任过中国载人航天工程空间应用系统总指挥兼总设计师的顾逸东院士评价称：“非球面光学核心技术的掌握和延伸，在我国后续的一系列任务中开花结果，推动了我国空间光学的跨越发展。”

2003年，薛鸣球获载人航天工程总指挥颁发的“中国首次载人航天飞行任务纪念证书”。

薛鸣球在空间光学科学上的另一思想是提出了详查普查两用相机，他的思路是通过光学设计的巧妙办法令详查相机和普查相机合二为一，从而节省卫星上的空间。他这个想法得到了“863”计划的支持，付诸实施，研制出一套高精度普查、详查切换装置，解决了该领域内的关键问题。

此外，在空间光学研究室发展早期，薛鸣球还领导骨干人员成功研制了适用于航天器的轨道控制和高精度的姿态控制星敏感器光学镜头，从而使我国卫星事业的关键性技术不再受制于人。

薛鸣球为西安光机所的空间光学的长远发展积累了经验、建立了基础。在他的带领下，新一代科研人员很快成长起来，能够独立承担和完成国家交予的重大任务，解决国家科技发展的急需问题。