本发明公开了一种应用于监控系统的双光变焦光学系统，包括光学镜头一群、光学镜头二群、以及分光模块，其中一束光波射出方向设有第一光阑、光学镜头三群、光学镜头四群和第一感光芯片，另外一束光波射出方向设有第二光阑、光学镜头五群、光学镜头六群和第二感光芯片；光学系统还包括图像处理系统；光学镜头一群为固定透镜群，包括有第一透镜，第一透镜的光焦度为负，第二透镜，第二透镜的光焦度为正，第三透镜，第三透镜的光焦度为正。本发明采用分光模块将不同波长的光分离开来，然后不同波长范围光波又分别被不同的感光芯片接收，从而使得感光芯片的清晰度会有提升，使拍摄系统最后形成的整个画面清晰度大大提升。