随望远镜口径的不断增大，望远镜的结构尺寸相应增加，重力场引起的望远镜光轴指向变化影响也愈发明显，对地基大口径望远镜的指向检测与修正是获取高精度轨道目标数据的必要前提。为了实现望远镜指向误差的估计、测量及主动修正，从望远镜的光机系统结构出发，分析了引起望远镜光轴变化的因素，提出了光轴变化检测与修正方法。实验结果表明，在望远镜低仰角情况下，光轴最大相对变化为126″，望远镜桁架结构的重弯曲影响是引起俯仰角相关指向变化的主要因素。以4 m口径望远镜为例，提出基于次镜调整结构及卡式系统零彗差点理论的修正模型来提高望远镜的跟踪性能，修正后望远镜光轴的最大相对变化在3″内。该地基大口径望远镜指向变化检测与修正方法可应用于实际望远镜的标定和装调。

为了精确测量与修正大口径望远镜主次镜弯沉，从而保证成像质量及指向精度，从大口径望远镜自身结构特点出发，分析了主次镜位姿变化的影响因素，提出了一种基于内调焦光管的光学测量方法。对主次镜间距5.5 m的某望远镜进行测量，测得水平方向径向偏移最大为196 μm，垂直方向径向偏移最大为16 μm，水平方向角度偏转最大为2.6″，垂直方向角度偏转最大为12.8″。最后对该方法的测量不确定度进行分析，测量径向偏移的合成标准不确定度为9 μm，测量角度偏转的合成标准不确定度为0.65″，满足大口径望远镜光学系统的对准精度要求。

视网膜光学相干层析（OCT）技术利用外部低相干光源照射人眼眼底，并将人眼眼底散射信号进行干涉成像，获得人眼视网膜的断层图像信息，以实现人眼视网膜无创、实时、在体的光学活检。传统光学相干层析在视网膜成像时的轴向分辨率可达3 μm以上，但由于人眼个体差异和不可避免的像差限制了视网膜OCT的横向分辨率，只能达到约15~20 μm。而自适应光学作为一项波前校正的先进技术，可以校正OCT色差以及人眼有限视场和眼球运动导致的像差，将OCT横向分辨率提高到低于2 μm，以实现视网膜细胞及微细血管近衍射极限成像，及时发现患者眼底存在的早期病变。在介绍自适应光学和视网膜光学相干层析的技术特点基础上，对自适应光学在视网膜光学相干层析成像应用的国内外发展现状进行了论述，总结了自适应光学OCT视网膜高分辨成像在宽带光源色差校正、眼球运动伪影减少、自适应光学视场扩大和波前传感与校正系统简化的关键技术和未来发展趋势，以实现大视场、高效率、高灵敏度、高分辨率的高速人眼视网膜成像，为未来自适应光学OCT视网膜成像技术的研究和应用提供参考和借鉴。

拼接镜面技术是光学合成孔径望远镜的三种实现方式之一，是未来大口径望远镜的重要研究方向。由于拼接镜面主动控制系统直接影响拼接镜面等效大口径镜面的光学性能，本文着眼于地基大口径望远镜的拼接镜面主动控制技术，由地基拼接镜面望远镜的发展过程展开，阐述拼接镜面主动控制系统的主要结构，对国内外拼接镜面主动控制系统发展概况进行分析和总结。归纳了拼接镜面主动控制系统实现主动调整和主动保持的关键技术，明确了深度学习理论在闭环控制，共相检测与校正和系统级仿真建模技术中的逐步应用和未来发展方向，为国内下一代地基大口径望远镜拼接镜面的控制方案设计提供相应的指导。

针对某700 mm口径地平式望远镜系统，提出了一种U型跟踪架的结构设计方案。跟踪架结构中方位轴系采用双排密珠球轴承，轴承设计为双排轴向止推钢珠及双排径向钢珠结构，滚珠的密集及均化作用可保证轴系具有高回转精度。俯仰轴系设计采用一端固定、一端游动的结构方式，以补偿机械误差及热变形对回转精度的影响。对望远镜跟踪架进行有限元建模，分析得出其一阶谐振频率可达到47.6 Hz，说明它具有良好的模态特性。使用电子水平仪及自准直仪分别对方位轴及俯仰轴进行定量检测，方位轴轴系晃动优于1.3″，俯仰轴轴系晃动优于1.8″。通过仿真分析及实验测试，证明设计的望远镜跟踪架结构具有高刚度及高回转精度，为同类跟踪架的结构设计提供了一定的参考价值。