一种合成孔径激光成像雷达的光学成像系统与光学成像方法，用于对合成孔径激光成像雷达的目标回波数据进行成像处理，其构成包括激光器、起偏器、准直扩束器、离焦柱面望远镜、相位加载单元、检偏器、傅里叶变换透镜、平面反射镜、图像传感器、计算机，核心原理为相位加载单元加载SAIL回波信号相位数据，离焦柱面望远镜对方位向二次项相位进行补偿，傅里叶变换透镜进行两维傅里叶变换成像结果经过平面反射镜进行“镜像”消除后由图像传感器接收并由计算机存储显示。能够调节离焦柱面望远镜的离焦量以适应不同探测距离下的SAIL的回波信号的聚焦成像处理，实现了统一工作的目的，节省成本，提高效率，是合成孔径激光成像雷达的重要技术改进。