在望远镜光学系统中，苏定强提出了创新的折轴系统，加入了一块中继镜，避免了副镜的转换并能获得优秀的像质，此中继镜被光学家迈纳尔（Meinel）命名为SYZ中继镜，SYZ表示2.16米望远镜光学系统的设计者苏定强、俞新木、周必方，这样的系统也可用于望远镜中的耐斯姆斯（Nasmyth）系统。中国2.16米望远镜的折轴系统和准备研制的12米望远镜的耐斯姆斯系统已采用和准备采用这样的光学系统。提出了主动变形镜的思想，使一些传统上不能实现的系统得以实现，是中国大科学工程LAMOST（大天区面积多目标光纤光谱望远镜）和FAST（500米口径球面射电望远镜）技术上最主要的创新思想，这两个望远镜已分别在崔向群、南仁东领导下研制成功。苏定强提出了含有透棱镜的像场改正器，领导研制成中国第一个主动光学实验系统。1972年，苏定强和王亚男建立了由像斑均方值和畸变值构成评价函数和勒文贝格（Levenberg）的阻尼最小二乘法编制成的光学系统优化程序。1981年，苏定强和王兰娟将光学系统优化程序扩展到了非球面光学系统。1986年，苏定强在国际上最早提出了用透棱镜改正大气色散和应用主动光学产生按传统概念不能实现的镜面面形连续变化的光学系统的新设想。2000年，苏定强、崔向群、王亚男等几乎与世界同步，开展研究并提出了30-100米中国未来极大望远镜的方案。