由于大口径望远镜主镜的拼接子镜为离轴非球面,所以增加了镜面的加工和检测难度。为了进一步提高离轴非球面子镜的加工效率和缩短抛光周期,本文利用预应力加载方法和基于蓝牙传输的接触式二维位移传感器阵列检测方法与相关装置,完成Φ380 mm口径的离轴非球面子镜的研磨实验。首先介绍预应力镜面加工的原理,接下来介绍Φ380 mm微晶玻璃镜面预应力研磨技术的检测方法和加载实验结果,然后介绍预应力研磨的收敛特性,最后利用三坐标测量机和接触式二维位移传感器阵列两种检测方法对研磨镜面的最终面形进行交叉检验。实验结果表明,预应力研磨方法具有可行性和较高的加工效率。

介绍了光学追迹计算中采用的空气折射率公式，分析了在水平和垂直两种检测情形下，不同曲率半径球面反射镜因空气温度分层导致的像质变化。对Φ1.5 m 、离轴量为12 m 近抛物面拼接子镜在水平和垂直状态检验时受温度梯度影响情况进行了计算和分析。最后在上述两种状态下仿真计算了温度梯度分布对Φ4 m，焦比f /2的大口径抛物面反射镜的影响情况。结果显示，一般来说水平检验光路像质变化远大于垂直检验，其中大口径快焦比的抛物面镜垂直检测空气温度分层因素的影响结果也需考虑和控制。

通过对Zemax动态数据交换技术DDE(Dynamic Data Exchange)通信接口进行研究, 实现了ANSYS-中继软件-Zemax的DDE闭环通信, 并应用到了望远镜光学系统受环境温度场影响的光学像质评估中, 实现了有限元分析和光学像质评价的动态联合。用ANSYS建立有限元模型, 分析由温度场引起的光学镜面形变。通过Zernike多项式拟合, 将拟合系数通过ANSYS-Zemax的DDE通信链路传递给Zemax进行光学系统的像质分析。反之, 像质分析的结果也可以动态地传递给ANSYS, 以便进一步指导机械结构的优化设计。此有限元系统-光学系统通信链路的实现可大大提高数据的可靠性和设计效率。