针对背部支撑方式的平背形反射镜，提出了一种确定主镜最佳背部支撑位置的优化计算方法。利用AN-SYS软件中的APDL语言建立了主镜的参数化模型。利用有限元法，以主反射镜光轴垂直时自重作用下的镜面最大变形量为目标函数，以相同工况下一阶自振频率为约束条件，对背部支撑点位置的相关参数和中心镜厚进行了优化分析，得到了满足镜面面型误差要求的最佳背部支撑位置及中心镜厚。

介绍了一种大口径主反射镜轻量化结构拓扑优化设计方法,该方法是一种理论性强、效率高的新型轻量化优化设计方法。采用变密度法建立连续体结构拓扑优化数学模型,利用OPTISTRUCT优化软件,以主反射镜光轴垂直时在自重作用下的镜面变形与第一阶自然频率作为约束,将主反射镜体积最小作为目标函数进行了连续体拓扑优化。依据优化的拓扑结构形式,结合结构力学及灵敏度分析得到了满足镜面面型、结构刚度及轻量化率要求的最佳主反射镜轻量化结构。