面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件，系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程。利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计。通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比，确定了螺旋缝形是相对最优缝形。进一步对螺旋缝形面弹簧做了系统分析，得到了螺旋缝形面弹簧中的基圆半径、螺距、旋转角度、指数、直径、开缝数、簧片厚度、材料的杨氏模量等参数在面弹簧轴向拉伸过程中，对其轴向刚度、径向刚度、刚度比的影响规律。根据有限元分析结果最终确定一组最优参数值γ0=20mm，α=20／π^2 mm／rad，θ1=πrad，b=2，φ=200mm，n=3，t=0．2mm，E=1．3 e11 Pa，并据此加工成实物。对实物的实测结果表明，螺旋缝形面弹簧具有的轴向行程和较大的刚度比达到了设计目标，验证了有限元分析结果的准确