运用有限元法对不同工况下平面薄膜反射镜的变形进行了计算。用Gram-smith正交化方法处理了Zernike多项式，并编制了光机接口程序，计算Zernike系数，对反射镜波前进行拟合，对外载荷对超薄薄膜反射镜的影响进行了分析。

以精密光束偏离装置的棱镜组件为有限元模型，进行了光机热集成分析．对棱镜组件的结构强度进行了校核，分析了机械载荷作用下的镜面变形；通过模态分析，给出了装置的动态特性和镜面面形振动幅值的变化情况；最后对棱镜的热弹性变形进行了分析，对棱镜的光学性能进行了评价．结果表明：棱镜组件的最大变形在10nm量级，最大应力为0．403MPa，应力和应变相对于结构的准确度要求和材料的许用应力具有较大的裕度；前后棱镜组件的固有频率都大于550Hz，装置具有良好的动态性能；通过对比棱镜在热-结构耦舍分析和机械载荷下的分析结果，说明热效应对棱镜表面变形的影响远远大干机械载荷的影响。装置使用时必须采取严格的温控措施。

为了实现光学设计软件和有限元分析软件间数据的相互通信,给出了光机系统集成分析中光机间数据的处理及转换算法。用Zernike多项式作为接口工具,在研究Zernike拟合算法的基础上编制了可视化光机接口程序,并介绍了该程序各模块的功能。以一望远镜反射镜面为对象,进行了光机集成分析,结果表明了该光机接口程序的高效性和通用性。

研究结构和热分析与光学分析之间的数据处理与格式转换.采用Zernike多项式作为接口工具,引入数据传输自动化技术,用Matlab编制了用于数据转换的接口程序,进行软件间的数据传输.以一甚高分辨率空间望远镜的主镜为例进行了光机热的集成分析,对变形后的系统重新优化.仿真结果表明了所用方法的正确性和接口程序的有效性.