在光学系统的近轴近似条件下，计算光线的不变量通常涉及到光线在光学系统中传播时保持不变的物理量。近轴近似（或称小角度近似）是在光学中常用的一种简化计算的方法，它假设光线与光轴的夹角很小，因此可以忽略高阶项的影响。
在近轴近似下，光线的不变量通常指的是光线的“光学路径长度”（optical path length, OPL）和“光线的角动量”（angular momentum）。以下是计算这些不变量的一般方法：
光学路径长度（OPL）：光学路径长度是指光线在介质中传播时，其传播距离与介质折射率的乘积。在近轴近似下，光线的OPL是守恒的，即光线在进入和离开光学系统时的OPL相等。计算公式为： [ OPL = n \cdot L ] 其中 ( n ) 是介质的折射率，( L ) 是光线在介质中的实际传播距离。
光线的角动量：在近轴近似下，光线的角动量也是守恒的。角动量可以表示为光线的动量与其到光轴的垂直距离的乘积。对于近轴光线，这个距离通常用光线的曲率半径来表示。角动量的守恒可以表示为： [ p \cdot r = \text{常数} ] 其中 ( p ) 是光线的动量，( r ) 是光线到光轴的垂直距离。
在实际的光学系统设计和分析中，这些不变量的概念被用来确保光线在通过透镜、反射镜和其他光学元件时的行为可以被准确预测。通过这些不变量，可以设计出满足特定要求的光学系统，例如保持图像的清晰度或实现特定的光束整形。