随着人类航天活动的增加,空间碎片日益增加,严重威胁着航天器的安全,为了有效清除或规避空间碎片,需要精确探测它们尺寸和轨道信息。地基光电望远镜因探测能力高、作用距离远,是探测空间碎片的关键手段。为了提高望远镜的聚光能力和空间分辨率,望远镜口径不断增大,失调校正的难度也随之增加。大口径望远镜在观测过程中,光学系统的成像质量和观测精度随着镜面失调误差的增大会降低,从而不能精确观测空间目标,为此需要进行失调校正使其达到观测要求。本文以大口径大视场地基光电望远镜作为研究对象,这类光学系统容易被检测光学元件遮挡光线且其内部空间受限,难以放置检测光学元件。针对该问题,需要研究一种不用添加检测光学元件的像质检测方法并配合相应的失调校正技术来实现光学系统位置失调校正。具体研究工作如下:1.针对望远镜光学系统内部空间限制的特点,研究了无场镜的波前曲率传感器。由于无法放置检测光学元件,采用直接测量法的方式实现,该方法解决了空间限制以及光线被遮挡的问题。分析了波前曲率传感器在大口径大视场望远镜应用中采取的实现方式。2.提出了基于本征系数的灵敏度矩阵法来求解光学系统失调量。曲率传感器获取Zernike系数常采用Zernike多项式拟合法,该方法需对探测器进行分割,使失调量的解算过程变复杂。采用无需分区探测的本征函数法进行波前重构,用本征系数描述波像差,通过分析本征系数与光学元件失调量的关系,建立两者之间的灵敏度矩阵模型,并给出本征系数的选取原则。3.对1 m同轴三反光学系统进行了失调校正仿真,由于该系统的本征系数灵敏度矩阵呈病态,结合光学元件偏心和倾斜对像差相互补偿的性质,选用分组补偿器法进行失调校正,仿真结果表明,可得到良好的像质。4.在1.8 m望远镜进行失调量求解实验,结果表明本征系数灵敏度矩阵法求解精度高,为在更大口径望远镜中实际应用奠定了技术基础。