为了满足望远镜跟踪系统的发展需求,研究了基于图像处理的自动对焦技术在望远镜跟踪系统中的应用。介绍了几种图像清晰度评价函数,包括梯度函数以及统计函数等,并通过计算机仿真和实验验证的方式分析了各种评价函数在此自动对焦系统中的应用和性能。研究结果表明自相关函数、能量梯度函数和Sobel函数都是有效的清晰度评价函数,其中自相关函数相对其他函数性能更加优越。

主镜面型精度是地基大口径望远镜最关键的技术指标之一。为了研究主镜室以及主镜底支撑和侧支撑系统的重力变形造成的主镜面型误差,介绍了一地基光电望远镜的主镜室及详细的主镜支撑结构,借助于有限元法,建立了主镜,主镜室和支撑结构的详细有限元模型,分析计算了主镜在支撑状态下的镜面变形情况,并通过ZYGO干涉仪进行了面型检测。计算结果和实测结果对比,说明了主镜室及其支撑结构引入的主镜面型误差大小,同时也验证了有限元模型的正确性。

研究了液晶自适应光学系统对模拟双星的校正．首先测定了LCOS液晶波前校正器的位相调制特性．结果表明其可以实现一个波长的调制量．同时，利用Gamma校正实现了位相和灰度级的线性调制关系．然后把液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成自适应光学系统，并和口径220mm的望远镜对接，实现了对模拟双星的探测和校正分辨．

本文介绍了一种全部采用反射元件的变焦望远镜的设计过程。介绍了在确定其初始结构和后续优化过程的特殊考虑。测试了由于采用反射变信的形式造成的非非常规光瞳特性引起的非常规优化过程。也介绍了设计结果。

通过对比国内外大口径望远镜光学系统的发展和研究现状，提出针对大口径望远镜系统的加工、装调和使用建立误差分配体系的方案。介绍了误差分配体系包含的内容，并对其进行归类。以1．2m望远镜光学系统为例，阐述了误差分配原则。首先，根据设计确定总体误差标准，然后，计算误差分配的项数，最后，依据分配原则，结合实际加工和装调水平，给出了合理的误差分配结果。结果表明，在满足目前国内加工要求和装配的条件下。该方案使分配后该望远镜光学系统误差（RMS波像差）〈λ／8．5，为大口径望远镜光学系统的误差分配提供了有力的依据。

为了实现大口径望远镜系统的装调，提高其光学成像质量，研究了望远镜装调像差和计算机辅助装调技术。首先针对RC式望远镜系统，分析了装调过程中由于次镜偏心和倾斜导致系统模型产生的扰动误差。针对实际调整过程中选择零彗差点和曲率中心作为旋转中心进行调整的特点，分析了这两个旋转点的选择对系统像差和指向精度的影响。然后结合计算机辅助装调原理，研究了关于恒定彗差、线性像散与模型相关的灵敏度矩阵的特殊形式，结合波像差理论与光学软件CodeV模型仿真来实现装调技术。最后，针对1m级望远镜系统进行了安装调整。实验结果表明：装调后系统的RMS达到了0．1445λ，大大优于装调前的1．214λ，证实了该方法具有较好的精度、抗干扰能力和实际应用价值。

分光计是大学物理实验中的常用仪器，分光计的调节与使用是实验教学中的难点。针对在分光计教学过程中出现的难点问题，提出了切实可行的解决办法。

空间用轻量化反射镜可以用弹性薄板作反射面,用带驱动器的刚性轻量化框架作支撑结构制成.反射镜的面形精度通过测量波阵面的反馈信息调节驱动器来主动地保持.美国亚利桑那大学已制成两个这样的反射镜.一是为NASA制作的2m NGST反射镜系统样品,其面密度为13kg/m2,这个反射镜已通过低温检验,另一个是50cm反射镜,其面密度仅为5kg/m2.本文讨论了这两个反射镜的制作过程.

本文提出新建一台4.3米光学红外新技术望远镜设计方案,并采用圆柱方顶观测室。

塔架系统的振动特性对望远镜的成像质量具有重要的影响。以望远镜塔架模型为研究对象进行模态分析,针对无参数化模态分析引起模态参数不准确的问题,提出采用最小二乘复指数法（LSCE）进行试验模态分析,确定结构的模态频率、阻尼比和模态振型。通过稳态图方法剔除识别过程所衍生的虚假模态,又通过模态置信判据验证模态的相关性,提高了模态参数识别结果的准确性,与无参数化试验模态分析结果对比表明,模态频率的最大误差仅为4.4%,一致性较好,结果表明LSCE算法的正确性和适应性。