激光惯性约束核聚变（Inertial Confinement Fusion，简称ICF）是当今国际可控热核聚变的主要研究方向之一。ICF装置是一个大型、复杂的精密光学机械系统，单凭各单元的调整是无法保证其光束指向性（打靶精度）的，必须在结构设计和工程实施上进行全面考虑。精密拼接光栅作为ICF装置获得高能激光脉冲的核心部件，其稳定性严重影响着光束指向性，因此，研究精密拼接光栅结构稳定性对保障光束指向性和提高整个装置性能有着不可估量的作用。论文从结构稳定性基本原理和衍射光栅特性出发，结合ICF装置压缩池的具体结构形式，寻找到了影响精密拼接光栅结构稳定性的主要结构特性参数，给出了提高结构稳定性的具体措施。在此基础之上进行了精密拼接光栅装置的原理样机设计，采用了高稳定性的四面体桁架系统作为整个拼接装置的支撑，通过基于微分法原理的机构精度设计，对装置的装配精度进行了优化设计，排除了由结构形式产生的误差放大因素，提高了装置的精度；应用有限元分析方法对装置进行模态分析，结果表明装置的一阶固有频率不满足稳定性要求，支撑板、竖连杆和斜连杆为稳定性薄弱构件，从装置的前十阶振型云图可知，稳定性薄弱构件表现为绕X轴抗弯强度不够；通过分析稳定性薄弱构件的尺寸参数与装置一阶固有频率的变化规律，找出了满足结构稳定性的构件尺寸优化参数，给出了精密光栅拼接装置的稳定性优化方案。对优化后的装置进行模态分析和随机振动分析，结果均满足要求。稳定性实验结果表明：装置绕X轴的转角动态响应为0.243rad和绕Y轴的转角动态响应为1.46103rad。证明了装置能够满足设计要求及Y轴对称式结构设计能增加该方向上的旋转稳定性，为以后的结构稳定性设计奠定了基础。论文对精密拼接光栅装置结构稳定性进行了研究，给出了提高其结构稳定性的有效措施，对今后的精密拼接光栅装置设计或者其他装置的结构稳定性设计具有指导意义。