一种观察装置的同轴显微镜光学系统，包括：自对着原子力显微镜探测针尖的第一透镜首先，与第一透镜同光轴依次置放的第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和观测面；光源，视场光阑和光圈套，其特性在于包括：置放在第七透镜与第八透镜之间，中心位于第七透镜和第八透镜光轴上，以第一直角棱镜和第二直角棱镜两斜平面胶合在一起的立方胶合棱镜，立方胶合棱镜的胶合面与第七透镜和第八透镜的光轴成4５°角；所说的光源置于从立方胶合棱镜位于第七透镜和第八透镜光轴上的中心与其光轴垂直的方向上，在光源与立方胶合棱镜之间置有聚光透镜；

　　同轴显微镜所说的视场光阑置放在聚光透镜与立方胶合棱镜之间的聚光透镜的焦点上；置放在视场光阑与立方胶合棱镜之间的第九透镜，第九透镜的焦点在视场光阑上；所说的第一透镜与第二透镜胶合在一起组成第一双胶合透镜，第四透镜与第五透镜胶合在一起组成第二双胶合透镜，第六透镜与第七透镜胶合在一起组成第三双胶合透镜，第七透镜、第八透镜和第九透镜与立方胶合棱镜胶合在一起；所说的光圈套置于隔着立方胶合棱镜与第九透镜相反的一壁上。