随着科学技术的发展,对光学变焦系统的要求越来越高,不但希望其具有大的视场角、快的变焦速度,而且希望其质量轻、体积小,能耗低。尤其是用于空间的变焦光学系统,由于其体积大、质量重、而且能耗大,从而严重影响着空间光学的发展。与传统机械式变焦成像系统相比,主动光学变焦系统不需要通过改变各个器件之间的间距就可以进行变焦,从而减少了用于移动各个器件间距的机械部分,进而减小了体积、重量；而且这种光学系统的变焦速度快,耗能低。此外,主动变焦光学系统变焦后还可以只对任意局部视场成清晰的像。这样在光学系统获取信息时,不但可以只对感兴趣的区域进行变焦,而且还可以获得很高的分辨率。本文主要是在主动光学的基础上对空间变焦成像技术进行研究。首先介绍了了变焦光学系统的概念、发展历史；介绍了本选题的背景,目的和意义；通过查阅资料,调研了主动变焦光学系统国内外发展现状。然后分析变焦光学系统的一般理论,并且在一般理论的基础上对主动变焦光学系统的理论进行了研究。其次,设计了一款三反射式离轴视场和一款新四反射式主动变焦光学系统,并且对这两个光学系统进了像差和成像质量的分析。最后,本文还对可变形反射镜进行了一些实验研究,设计并研制了一种可以改变曲率的反射镜。