由于空间光环境的复杂性，抑制杂散光对保证空间相机成像性能尤其重要，该文针对宽光谱波段成像的空间探测相机光学系统进行杂散光分析和抑制优化设计。通过SOLIDWORKS和TracePro的无损式数据交互建立光机模型，并从光机材料的表面特性、机械结构、镜片透过率等多角度优化杂散光模型，再利用朗伯体光源分别对正反向进行光线追迹，然后结合光机模型的半剖图对系统关键表面进行重点取样分析。分析结果表明：优化后的光机系统在离轴角10.3°~15.4°内，点源透过率值与优化前的系统相比下降了66%~99.4%，在离轴角大于14.2°时点源透过率值接近10^?4量级，在离轴角18.4°处杂散光的点源透过率约为10^?4量级。最后通过鬼像实验，进一步证明了优化后的光机系统设计方法具有良好的杂散光抑制效果。

离轴四反系统是顺应多光合一机载观瞄系统未来发展的光机核心部件。该类型系统容易受到视场外部强杂散光的影响，系统杂散光的点源透射率（PST）一般要求不大于10⁻⁴量级，因此，对系统PST进行全方位扫描计算是分析和抑制其杂散光的关键。针对系统的非对称性，将PST作为随杂散光入射空间水平角和垂直角变化的二维函数，用以评价外部杂散光的影响，同时建立了水平角、垂直角与光机建模所需绕坐标轴旋转的过程量的对应转换关系，编制了仿真控制程序，通过调用LightTools软件实现杂散光的自动追迹和PST的二维扫描计算。对多光合一离轴四反系统，计算了整个入射半球空间内、所有方向的杂散光对应的PST分布情况，从而筛选出对机载观瞄应用影响较大的三路杂散光，寻找到其传输的路径和关键表面。基于此，设计了内部遮光罩和挡光环，优化系统内部的杂散光陷阱结构，使得系统的PST峰值由原来10⁻¹量级降低至10⁻⁴量级，在规避角范围以外小于10⁻⁷，可满足机载光电观瞄系统的使用要求。为离轴四反系统杂散光分析及抑制提供了依据。

随着空间光学技术的快速发展以及光电探测器件性能的不断提升，高分辨率、多光谱、低探测阈值的遥感系统在航空、航天等领域的应用越来越广泛，对光电载荷的杂光抑制能力与评价指标逐渐严苛，杂散光抑制技术和仿真分析已成为不可缺少的环节之一。尽管杂散光的抑制与评估技术开展较早，但仍然需要系统性方法体系引领该技术的发展，以改变当前分散化、碎片化的研究现状。因此，需要建立一体化的杂散光抑制与评估方法体系，在杂散光抑制方案制订、抑制模型表面特性测量与建模、杂散光抑制效果仿真、杂散光测试及评估等四个关键技术模块进行深入研究。本文给出了一套整体技术路线，为更好推进杂散光抑制与评估技术的发展和应用提供思路。

在星敏感器实际应用中，光学系统杂散光的存在会引起星点模糊或者被遮挡。文中根据星敏感器对口径、视场、光谱范围和探测能力的要求，采用Code V软件完成了星敏感器光学系统的设计，最终设计参数为口径15 mm、视场18°、光谱范围400~750 nm、探测能力5等星，并利用CAD画图软件设计了锥形结构遮光罩，遮光罩叶片视场边界为19°，共9片挡光环，最前端面距离窗口玻璃190.76 mm，最前端面口径108.76 mm，太阳规避角25°，同时利用ASAP软件分析了光学系统对杂散光的抑制能力，根据杂散光评价指标点源透射比(PST)，在25°太阳规避角时，系统满足5等星探测能力需求，验证了杂散光分析方法、分析模型的正确性。

针对同轴两反射镜光学成像视场角受限、大视场角下成像对比度较低的问题，采用透镜组作为像差校正组，合理分配光学系统的光焦度及间距，来扩大两反射结构的成像视场角，提升相机全视场内的成像质量。以某一工程应用需要为例，设计并研制了焦距为750 mm、视场角2ω=3.45°、全视场平均传递函数在108 lp/mm处优于0.2的相机光学系统，且在未使用主镜筒外遮光罩的前提下，优化设计了次镜遮光罩以实现杂散光抑制。采用TracePro软件进行相机杂散光环境建模仿真，结果表明：在非成像视场角内的杂散光点源透过率（PST）的量值范围为10^?3~10^?6。系统满足传统地面目标探测成像要求，验证了紧凑型大视场折反射光学杂散光抑制结构的可行性，并为商用同轴折反射光学系统设计及优化提供了一定的参考。

为分析2 m环形地基太阳望远镜系统的杂散光，对该系统光机结构进行杂散光仿真模拟。基于Tracepro软件建立2 m环形地基太阳望远镜系统的光机模型，对光机组件进行光线追迹，着重分析了系统主镜、次镜、光阑面、主镜室前表面以及桁架等组件一次散射，使用点源透过率计算方法得到系统点源透过率（PST）曲线。结果表明，当离轴角θ≥5′时，系统PST≤1.728×10^?4，2 m环形地基太阳望远镜可以较好地满足对太阳磁场高分辨率成像的需求，系统观测不会受到杂散光的影响。