共相光栅拼接技术是目前研制米级大尺寸阶梯光栅的重要手段，位移误差调整精度对光栅的拼接精度有决定性影响。为消除拼接光栅中的周期性位移误差，实现大尺寸阶梯光栅的共相拼接，从理论出发分析了位移误差对拼接光栅点扩散函数的具体影响，并基于干涉测量原理，提出了一种基于迈克耳孙干涉系统，利用白光和双波长测量技术相结合的光栅拼接位移误差检测调整方法。通过对比不同调整量下干涉条纹位移变化的模拟计算结果与纳米位移平台实验结果，分析了傅里叶分析算法的计算精度，进而实现了位移误差的精确调整。实验计算结果表明，白光双波长测量技术实现的拼接光栅位移误差Δz小于6 nm，可满足大尺寸拼接光栅的共相检测要求。

孔径综合是提高成像分辨率的有效手段。针对综合孔径数字全息术, 提出一种亚像素位移精度的孔径综合方法。利用基于快速傅里叶变换的菲涅耳衍射公式进行目标光场重构, 利用傅里叶变换的移位性质, 将全息图的位移量转化为活塞相位和倾斜相位, 从而实现任意位移量的数字全息孔径综合。开展了数字离轴全息综合孔径实验, 实验结果验证了该方法的有效性。同时, 在牺牲一定分辨率的前提下, 该方法能够显著减少孔径综合的运算量, 具有很好的实时性, 并降低处理器的硬件配置要求。

提高光学系统分辨率的主要方法是增大光学系统的通光口径，而使用子镜拼接得到一块等效大口径主镜是增大通光口径的常用方法。拼接主镜光学系统入轨后子镜进行展开，展开位置与设计位置偏差大小决定光学系统成像质量好坏，因此需要对子镜展开位置的精度进行分析。使用光学软件对拼接主镜光学系统建模，调整子镜6个自由度的位置误差得到其与系统成像质量的关系曲线。结果表明，针对不同位置的子镜，相同位置误差产生的系统波前误差的均方根（RMS）值大小不同，中层子镜对沿着X轴方向的移动敏感，而外层子镜对沿着Y轴方向上的移动敏感。通过对每个子镜单独分配位置误差与每个子镜分配相同的位置误差两种方式对子镜的展开精度进行误差分配，结果表明在产生相同波前误差的情况下，单独对每个子镜位置误差进行定义的精度相对较为宽松。