杂光分析是保证高光谱成像仪成像质量的关键技术之一。详细分析了高光谱成像仪光学系统的杂散光，设计了R—C前置镜的遮光罩和挡光环，并用Tracepro软件对高光谱成像仪光学系统进行了光机建模，分析了系统的一次、二次散射面，根据重要杂散光路径设置重点采用，计算出0．5°～40°不同离轴角度下的点源透射比值，从而得到地球表面反射光在像面产生的照度为5．5×10^-3w／m2，小于中心视场光线在像面照度的3．5％，满足系统抑制杂散光的要求。

采用外视场拼接的实施方案实现了机栽多光谱相机宽幅覆盖和高空间分辨率的需求．先通过探测能力估算和指标要求论证了子系统的设计参量，然后基于光线追迹的原理给出了光学子系统的设计结果．该子系统采用了6组共9片的双高斯复杂化结构型式，焦距为175mm，相对孔径为1／3．6，光谱范围500~900nm，全视场角18°．该设计结果成像质量高，色差、畸变及弥散斑尺寸均满足系统拼接要求．该系统对加工装调要求适中，可为该类多光谱相机的设计提供参考．

高分辨率成像光谱仪要求光学系统在宽视场和宽波段范围内具有高的空间分辨率和光谱分辨率。根据同轴三反光学系统初级像差理论计算初始结构,并分别将孔径光阑置于主镜、次镜和三镜焦点,通过光阑和视场离轴,设计了无中心遮拦的离轴反射式光学系统。其光谱范围为1.0～2.5μm,焦距f′=1 600 mm,相对孔径为1/5,视场角为6.86°×1.48°,满足成像光谱仪宽视场、大相对孔径离轴三反消象散光学系统的设计指标。

面对空间遥感，尤其在目标特性的精细化识别中，要求成像光谱仪具有高灵敏度、高光谱分辨率与高能量通过力等优点．在同轴三反射光学系统的基础上，采用视场离轴方式，设计了一个三镜无遮拦全反射光学系统．次镜和光阑重合，无中间像，实现了高分辨率、大视场、长焦距的要求．光学系统的基本参数为：焦距f’=1600mm，视场角为2w=18°×0．148°，相对孔径为1／10，3个反射面均为二次曲面．设计结果表明，成像质量接近衍射极限，用此方法设计的光学系统在航天遥感领域具有很好的应用前景．

设计了一种对空间目标进行捕获并跟踪的可见光相机的光学系统．该成像系统采用了7组共8片的复杂化双高斯结构，焦距40．65mm，相对孔径为1／1．7，全视场角28°，光谱范围为可见光谱段．该系统可完成对空间目标的捕获和跟踪测量任务，并提供目标图像信息．针对大视场大相对孔径的空间目标探测要求提出了光学系统参量的确定方法，结合设计实例给出一种双高斯向反远距演变的设计思路．