运动平台上的光学系统不可避免的产生镜面失调, 如何描述失调光学系统的光路传输是一个非常迫切的问题。本文利用 Matlab符号运算, 通过两次坐标旋转和坐标平移得出了失调镜面方程, 随后用矢量形式反射定律求出光线经过失调镜面后的方向矢量, 通过光线追迹法, 建立了失调光路传输模型。实例计算中, 以某仪器的望远镜结构为光学模型, 用 Patran_Nastran的瞬态求解功能, 求得在 xyz方向同时加载相应正弦振动时镜面的失调位移, 随后利用光路传输模型, 得出了过主镜中心的光线 (视轴)经主镜、次镜和反射镜反射后的最大抖动角度分别为0.003 4°, 0.016 1°, 0.017 7°, 并且得出了光斑在靶面及空间运动轨迹。

为分析透镜系统中圆孔光栏和透镜失调对高斯光束聚焦特性的影响,利用椭圆光栏近似展开式和失调光学系统的广义衍射公式,推导高斯光束经含圆孔光栏失调透镜系统传输的近似解析式,得到输出光束光强极大值场分布与光束参量、孔径尺寸、光栏和透镜失调量之间的关系。针对特定透镜系统,定量分析失调量对输出光束聚焦特性的影响。结果表明：各元件的失调对输出光束聚焦特性均产生影响，在失调量较小时透镜横位移对输出光束聚焦特性的影响比透镜角位移对输出光束聚焦特性的影响更明显。

为分析平顶高斯光束通过光学系统传输时圆孔光阑失调和光学元件失调对平顶高斯光束传输特性的影响，利用失调圆孔光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式，得出了平顶高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式，给出了输出光束场分布与光束参量、光阑孔径尺寸、光阑和光学元件失调量等的定量关系.针对特定光学系统定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响，结果表明各元件失调都对输出光束强度分布产生较大影响.但在各失调量较小的情况下，透镜失调对输出光束传输特性的影响比光阑失调对输出光束传输特性的影响更明显.

为了研究平顶高斯光束经含失调窄缝光阑的失调光学系统的传输特性，采用广义衍射积分法和用有限个复高斯函数之和来逼近窄缝光阑孔径函数的方法，得出了输出光束场分布的近似解析公式，并针对给定的光学系统和平顶高斯光束进行了分析和数值模拟。结果表明，当光阑半宽度与光束束腰半宽度之比较大时(大于1)，光学系统的失调量比光阑的失调量对输出光束特性影响更显著。这一结果对分析平顶高斯光束传输特性是有帮助的。

使用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分,增广矩阵和Wigner分布函数方法,研究了厄米-高斯光束通过失调一阶ABCD光学系统的传输特性.证明了在失调光学系统的作用下,厄米-高斯光束不保持封闭性.失调一阶ABCD光学系统的作用使出射光束变为更一般的具有偏心性质的厄米-高斯光束,称其为偏心厄米-高斯光束,通常的偏心高斯光束可看作本文研究的偏心厄米-高斯光束的特殊情况.