随着分辨率、带宽、通道数量等需求的不断提升,合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像处理器对海量回波数据的实时处理需求也日益迫切。而光学处理器结合空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）的使用具备功耗低、体积小、处理速度快、可编程等优点,这些优点能有效提高SAR数据处理的实时性。然而SLM应用于SAR数据实时成像的过程中,在精度、稳定性、处理效率等方面缺乏系统性的分析与评价。为此,本文对SAR光学处理器的光机结构进行系统性的设计与分析,主要的研究内容大致如下:（1）建立了SAR光学处理器的系统工作模型。该模型综合了透镜的傅里叶变换特性、4f系统的空间滤波原理以及SLM的波前调制机理,利用数字微镜器件（Digital Micromirror Device,DMD）和SLM分别对SAR数据的振幅和相位信息进行滤波处理,在理论上保证了SAR光学处理器的处理精度。（2）依据光学处理器系统模型,进行了4f滤波模块、激光扩束模块以及分光调制模块的光学系统设计与分析。基于DMD、SLM等元件的相关参数,完成了傅里叶变换透镜和4f光学系统的设计,分析其成像质量趋于衍射极限,同时给定了合理的光学设计公差;然后利用点列图评价激光扩束系统的扩束效果,以及利用光学平台模拟实验,评价分光调制模块的光学系统调制质量。通过对三个子光学系统进行分析与评价,在光学系统上保证了SAR光学处理器的稳定实现。（3）对光学处理器进行了模块化的光机结构设计。针对要求较高的4f空间滤波组件,利用多目标集成优化方法实现了单个透镜的柔性镜座设计,同时采用静、动力学分析方法完成了组件的整体结构设计;而激光扩束组件和分光调制模块也分别完成了各自光学元件的支撑结构设计,充分满足静、动力学指标。组装后的SAR光学处理器整机尺寸为585mm×390mm×162mm,相比于斜平面光学处理器,不但尺寸进一步缩减,其精度、稳定性也得到提升。（4）利用光机热集成分析方法,完成光学处理器整机结构的静、动力学分析。利用透镜截止频率处的调制传递函数（modulation transfer function,MTF）值作为评价标准,建立包括自身重力分析和热应力分析在内的静力学评价流程,分析结果表明系统满足了自重工况下MTF在55lp/mm大于0.4的成像要求,并通过热分析得出满足光学处理器高精度成像的适宜温度范围为19～26.5℃;在动力学分析中确保了整机结构基频为239.5Hz,避开了0～100Hz的扰动频率范围,同时在1g加速度激励下,其结构响应峰值的放大倍率小于5,充分满足光学处理器的动态刚度要求。经过对整机结构的静、动力学分析与评价,确保了SAR光学处理器完全能够满足高精度、高稳定性的数据实时处理需求,为SAR光学处理器的系统性设计与分析提供了一定的参考。