多层共轭自适应光学系统被广泛应用于地基大型天文望远镜, 其可以改善大气非等晕的影响, 并有效扩大校正视场。基于MAOS软件, 在仅考虑大气非等晕影响的情况下, 研究了在可见光波段(0.6 μm)和红外光波段(2 μm)下两种自适应光学系统的对比, 多层共轭自适应光学系统相比传统自适应光学系统在可见光波段性能提升显著; 以及双层共轭系统中, 当第一个变形镜共轭于入瞳处时, 第二个变形镜共轭高度变化对系统性能的影响, 在可见光波段确定最佳共轭高度对提升性能十分重要, 并初步探讨了在单层自适应光学系统中, 变形镜致动器个数对系统性能的影响。

天体物理学的发展对实测天文的要求越来越高，天文光谱偏振观测能够获得更多的天体信息，可为进一步的研究提供全面的资料。以中国科学院国家天文台的2.16 m地基式天文望远镜为平台，设计并研制了基于声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪，光谱范围为450~900 nm，光谱通道数为128个。以声光可调谐滤波器(AOTF)为分光元件，光谱通道可电调谐，可以同时获得图像光谱偏振信息。该设备由望远镜准直系统、声光可调谐滤波器、望远镜成像系统，补偿准直系统，补偿成像系统及探测器组件组成。介绍了声光可调谐滤波器的偏振成像光谱仪的工作原理、设计方案及各光学子系统的设计参数分配，最终完成了一个设计质量在32 lp/mm 的空间频率下, 调制传递函数(MTF)均值为0.5的光学系统。