随着空间光学技术的快速发展以及光电探测器件性能的不断提升，高分辨率、多光谱、低探测阈值的遥感系统在航空、航天等领域的应用越来越广泛，对光电载荷的杂光抑制能力与评价指标逐渐严苛，杂散光抑制技术和仿真分析已成为不可缺少的环节之一。尽管杂散光的抑制与评估技术开展较早，但仍然需要系统性方法体系引领该技术的发展，以改变当前分散化、碎片化的研究现状。因此，需要建立一体化的杂散光抑制与评估方法体系，在杂散光抑制方案制订、抑制模型表面特性测量与建模、杂散光抑制效果仿真、杂散光测试及评估等四个关键技术模块进行深入研究。本文给出了一套整体技术路线，为更好推进杂散光抑制与评估技术的发展和应用提供思路。

为解决现有的共孔径双波段相机成像质量差、结构复杂、体积庞大的问题，提出了一种可见/长波红外双色光学系统设计。在两个波段共用前端反射结构、主镜背部加分色镜，实现了可见光与长波红外同时成像，保证了系统结构的紧凑性。分析了分色镜对红外波段成像的影响，以及分色镜偏离竖直方向不同角度的影响。对红外波段的校正系统及像面进行了-2.39 mm的偏心处理，使红外波段像质得到了极大提高，并通过外场试验成像验证了分析结果的正确性。该系统具有较强的容差特性，结构简单、光学元件少，具备易加工、装调的优点，工程可实现性强，能够有效提升相机的目标探测与识别能力。

为提高星敏感器探测极限星等的能力，采用改进型卡塞格林系统、光阑校正球面透镜组和视场校正球面透镜组相结合的结构，设计了一种光谱范围为450~950 nm、半视场为1.4°、入瞳直径为250 mm、焦距为425 mm，且能够矫正像散、场曲和畸变的大口径折反式星敏感器光学系统.基于像差理论的系统初始结构参数计算和Zemax软件光线追迹的优化设计，光学系统的次镜遮拦比为0.43，成像点80%的能量集中在30 μm内，最大畸变为0.081%，光学传递函数在奈奎斯特频率34 lp/mm处大于0.75，最大倍率色差为1.138 μm，满足星敏感器对成像的要求.对光学系统进行公差分析，在20次蒙特卡罗分析结果中，第13个结构的绩效函数最好，为4.975 16 μm，第20个结构的绩效函数最差，达到7.799 57 μm.通过对20次蒙特卡罗结构的绩效函数分析，所选定的公差值能够很好地满足光学系统性能基本要求，为加工和安装过程中的误差提供依据.