随着空间观测卫星精度需求的不断提高,空间光学遥感器的分辨率需求也越来越高,反射镜的口径也越来越大,反射镜面形受真空、重力释放、振动和热循环等条件的影响也会变大。因此对于高精度大口径反射镜,镜体的高轻量化以及稳定可靠的支撑结构是提高太空光学系统观测能力的关键。本课题针对1m某大口径反射镜,对反射镜镜体、支撑方式、支撑结构进行了研究。根据某光学系统中主反射镜的相关参数与设计指标要求,结合传统设计方法,选择背部开放式为轻量化的基本形式,选择三角形轻量化孔结构。为实现反射镜的高轻量化,采用拓扑优化方法,将反射镜密度作为设计变量,以反射镜基频作为优化目标,面形RMS值与质量作为约束条件对反射镜进行优化设计,最终得到反射镜重量为40.4kg,镜面面形为0.001λ,与传统优化方式对比,拓扑优化方法更具有优势,轻量化率可达81%。本文对反射镜支撑结构进行了研究,最终采用背部六点支撑的方式设计了一种轻小型柔性支撑结构。设计时利用有限元手段为保证最优镜面面形对支撑点位置进行了优化;为减小反射镜组件间的热应力,设计了一种柔性环节,并通过有限元进行了验证。利用有限元软件对组件进行仿真分析,静力学结果表明:反射镜及反射镜组件在1g径向重力、4℃温升以及1g径向重力+4℃温升三种情况下面形均满足要求;动力学结果表明反射镜组件满足强度和刚度要求。反射镜和支撑结构设计满足要求。