分析了Golay稀疏孔径结构阵列，在正三角形网格分布的基础上，找出Golay结构子孔径非冗余分布的规律，提出了一种类Golay6新型稀疏孔径结构。按照一维阵列排列及其非冗余分布的规律，类Golay6结构的子孔径在光瞳面上按三角形网格分布在正三角形的边长上，推导出类Golay6调制传递函数(MTF)公式，给出MTF分布，并且与Golay6结构进行了比较。结果显示,类Golay6结构的MTF分布均匀，最大截止空间频率与Golay6结构的相等，实际等效口径比大于Golay6结构9.1%。另外，类Golay6子孔径排列比Golay6结构的简单，是一种非冗余的新型稀疏孔径结构。

提出了一种新的稀疏孔径光瞳结构—两个圆周阵内外嵌套而成的双圆周结构,并研究了该结构的调制传递函数.该结构以实际空间截止频率作为约束条件,保证调制传递函数在最小截止频率以内无零频，以阵列的u－v覆盖点间距最大化及最小冗余度来设计目标函数,并采用这种优化方法对3-3、5-3以及6-3双圆周阵列进行了优化排列.将优化结果与相同子孔径数目的均匀圆周阵以及Golay结构进行仿真实验和比较.结果表明,优化后的双圆周阵列,具有最大的实际空间截止频率和实际等效口径.

由于在截止频率区域内稀疏孔径系统的调制传递函数(MTF)比全孔径系统的调制传递函数下降，甚至调制传递函数可能出现零点而影响成像质量，通过稀疏孔径系统的结构优化可以获得调制传递函数分布比较理想的孔径结构。给出了基于实际空间截止频率ρR和子孔径直径的稀疏孔径结构优化准则，对复合三子镜稀疏孔径结构进行优化，分析了优化前后的调制传递函数变化，并对优化结构的复合三子镜稀疏孔径系统模拟成像和维纳滤波，比较优化前和优化后稀疏孔径结构的成像情况。结果表明结构优化是稀疏孔径光学系统设计的一个关键部分，应用的优化准则对稀疏孔径结构优化是合理的，通过结构优化可以使复合三子镜稀疏孔径系统的成像质量得到改善。