本发明公开一种嵌套式同轴发射异步电子注的电子光学系统，应用于真空电子技术领域，针对现有多注太赫兹电子枪不能产生异步电子注的问题，本发明的电子枪依次包括：圆形电子注阴极发射面、过渡结构以及阳极，所述过渡结构至少包括：环形电子注阴极发射面；圆形电子注阴极发射面发射的圆形电子注，先经发射圆形电子注的阴极与过渡结构之间的电压差进行第一次加速，然后经过渡结构与阳极之间的电压差进行第二次加速；由环形电子注的阴极表面发射的环形电子注经过渡结构与阳极之间的电压差进行加速后，与经两次加速后的圆形电子注进入高频系统与电磁波进行注波互作用后被收集极收集，本发明实现了高质量的圆形电子注和环形电子注的嵌套同轴发射。