星载激光测距仪扩束系统为无焦系统，对光学装调有着苛刻的要求，装调精度是决定激光测距仪工作能力的关键因素。利用计算机辅助装调技术，确定光学系统对光学元件的敏感度和补偿调整参量。针对镜间距影响该系统性能参数的特点，提出采用高精度三坐标测量技术和双光路定心技术对扩束系统装调。最后，采用 1 064 nm干涉仪对光学系统像质进行测试，使用套孔法对束散角进行测量。测试结果表明：该星载激光测距仪扩束系统RMS优于0.225λ，束散角为0.41 mrad，满足设计要求。

分析了航空红外相机的结构特点, 论证了装调该类相机的关键技术。提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法。 该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调, 结合质心亚像元定位算法对相机进行精调。提出了基于大口径平行光管和高精度可控转台覆盖所有镜头完成一次性装调的方案, 解决了多个视轴相机组视轴高精度一致性装调的问题。实验表明: 提出的方法满足航空红外相机的高精度、小公差的装调要求。单相机视轴与光轴夹角、多角度各组相机之间的视轴夹角的实际装调精度达到0.052 pixel, 比常规方法单像元的装调精度提高近20倍。 提出的方法为航空红外相机的高精度装调提供了一种精确可行的途径, 并可应用于结构类似的航天遥感器的装调。

应用于航天遥感领域的光学相机光学元件多,分离变量多,结构复杂,成像质量要求接近衍射极限,对光学装调有着苛刻的要求.结合装调数学模型,将CODE V 光学设计软件与各视场干涉图的Zernike 系数整合为装调变量,优化求取失调量；根据离轴三反系统理想光学模型求取装调灵敏度矩阵及确定多标量修正次序,有效克服装调变量相关性.在波长λ为632.8 nm 时,成功将多光谱相机装调结果均方根(RMS)由0.563λ提升至0.064λ,实现了多光谱相机高精度、高效率的装调.

依据红外镜头光学系统的设计结果和公差分配，确定了透镜的装框方式和 透镜组件的装配方式，并对镜框和镜筒结构进行了特殊设计。利用OptiCentric双光路定心仪对 单透镜组件进行了定心。在用销钉对单透镜组件进行定位后，用销钉对各个透镜组件进行了复 位。在完成整个镜头定心装调后，在红外传函仪上对镜头进行了像质检测。测试结果表明红 外镜头的焦距和各个视场的传递函数均满足要求，说明这种双光路定心装调方法是合理可行的。

测量红外低温相机的系统调制传递函数(MTF)需要借助于低温平行光管。由于红外低温相机探测器在常温下无法正常工作，并且红外低温相机、低温平行光管离轴抛物镜以及模拟靶标三者是空间分离的，因此实验前需要将相机的视轴引出到平行光管的视轴方向，同时将模拟靶标调整到平行光管焦面位置且靶标中心处于平行光管的中心视场。借助于干涉仪，利用经纬仪分别将相机视轴和平行光管视轴引出到外基准立方镜a和b，通过两立方镜坐标系的方向余弦矩阵关系，将红外低温相机的视轴引出到低温平行光管的视轴方向。对视轴引出精度进行了分析，给出了实验采集的图像。实验结果表明，系统MTF满足要求，同时表明红外低温相机视轴引出方法合理可行。

空间相机光学窗口与周围环境进行热交换, 导致窗口的温度发生不均匀变化, 包括整体温度水平的变化以及产生径向温差、周向温差和轴向温差。这些温度梯度将影响相机的光学系统质量。针对某相机光学窗口温度分布不均匀的特点, 提出利用非顺序光路建立复杂光瞳的方法对光学窗口进行分区, 在各子区域上建立温度的径向分布特征, 然后将各子区域的变化再统一到整个元件中, 进而评判对整个系统的影响。结果表明, 新方法合理可行, 温度周向不均匀分布会降低光学系统质量, 并且不能完全通过离焦来补偿。

在相机研制中，杂光系数是评价杂散光的主要指标.为了快速、便捷、准确地计算杂光系数，本文通过分析透射式光学系统的杂散光路，根据能量传输原理，推导了无中心遮拦无渐晕的透射式光学系统的杂光系数的理论计算方法，并编制了相关的程序.仿真结果表明：该方法简单易行，能够快速给出杂光系数的初步评价，将杂散光抑制设计及分析提前，为后续设计提供参考.

航天遥感器三反同轴系统中不经过主镜、次镜直接由物空间经后续系统到达像面的光线是最主要的杂散光来源。利用光路追迹原理讨论抑制该类杂散光的外遮光罩和主、次镜遮光罩的设计方法, 给出简化计算公式, 并利用CodeV的宏语言编制了自动化设计的程序。最后, 结合某遥感器给出遮光罩设计实例, 最终采用的遮光罩面遮拦比约为8.3%, 并通过仿真分析和外景成像试验进行验证。结果表明, 给出的设计方法能够达到消除一次杂光的要求。

调制传递函数是成像系统性能的重要参数,在进行CCD相机调制传递函数测试时,通常采用矩形靶标而非正弦靶标,使调制传递函数的测试值与相机系统实际调制传递函数值存在差异.本文对CCD相机在系统奈奎斯特频率处的调制传递函数测试结果进行了理论分析.