进入21世纪，望远镜技术更是日新月异。空间望远镜如詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST），以其超乎寻常的灵敏度和分辨率，将我们的视野拓展至宇宙诞生之初；地面上的大型光学/红外望远镜，如欧洲极大望远镜（E-ELT）和中国的郭守敬望远镜（LAMOST），则在银河系结构和恒星形成等方面取得了重要成果。此外，引力波探测器和宇宙微波背景辐射探测器等新型观测工具，更是让我们得以聆听宇宙古老的声音，探索宇宙的基本法则。
在满足一定设计条件时，还可消去部分球差和彗差。由于剩余色差和其他像差的影响，双透镜物镜的相对口径较小，一般为1/15-1/20，很少大于1/7，可用视场也不大。口径小于8厘米的双透镜物镜可将两块透镜胶合在一起，称双胶合物镜，留有一定间隙未胶合的称双分离物镜 。为了增大相对口径和视场，可采用多透镜物镜组。对于伽利略望远镜来说，结构非常简单，光能损失少。镜筒短，很轻便。而且成正像，60X80观鸟镜多少钱一个，但倍数小视野窄，一般用于观剧镜和玩具望远镜。对于开普勒望远镜来说，需要在物镜后面添加棱镜组或透镜组来转像，使眼睛观察到的是正像。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。
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折射望远镜常用的调焦方式有外调焦和内调焦两种，让目镜沿光轴方向相对于物镜运动，称为外调焦，外调焦的优点是简单，像质较好；但是仪器的外型尺寸较大，密封性也较差，折射天文望远镜经常采用的就是外调焦。
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