圆顶视宁度是影响地基大口径望远镜成像质量重要的影响因素之一。视宁度产生的原因主要是由于空气折射率的不均匀变化导致，首先通过理论分析确定影响空气折射率的主要因素为空气的温度、速度和压力，然后借助CFD流体仿真软件，得到望远镜圆顶周围附近空气的温度场、速度场和压力场的变化，进而推算出望远镜成像光路中圆顶及望远镜附近周围空气折射率的变化情况，以评估不同结构形式圆顶所产生的圆顶视宁度对望远镜成像的影响。通过仿真分析可知，升降式圆顶更利于望远镜周围空气的温度、速度和压力的快速变化及稳定，能够减少圆顶视宁度的影响，为4 m级及更大口径望远镜的圆顶方案选择及设计提供指导。

为了满足大口径望远镜中间体高刚度、低惯量的技术需求，开展了中间体的轻量化设计，同时针对传统方法无法检测中间体形位公差的问题，提出基于自准直仪和激光跟踪仪的光学检测方法。根据望远镜整体结构需求，确定中间体尺寸范围，分析力的传递路径，以应变能最小为优化目标，采用变密度法进行拓扑优化分析和结构设计。基于自准直仪测角原理，在中间体轴孔端面吸附平面反射镜，测量两端面的反射角度，实现两侧轴孔端面平行度误差的测量，基于激光跟踪仪空间点坐标测量原理，利用回转工装寻找中间体轴孔圆心，测量两侧轴孔的圆心坐标，实现同轴度误差的测量。与传统经验设计的中间体相比，以拓扑优化为指导设计的中间体质量减少21.5%，静态刚度提高14.3%。光学法检测中间体两侧轴孔端面平行度误差为0.016 mm，两侧轴孔圆心位置偏差为0.03 mm。采用拓扑优化设计的中间体在提高刚度、降低惯量方面优势明显，提出的光学检测法可实现中间体形位公差的检测。

随着地基光学望远镜口径的不断增大，风扰动已成为影响望远镜成像质量最为关键的因素之一。为了深入研究风扰动对望远镜系统性能的影响规律及作用机理，从时域角度对望远镜在风扰动作用下的响应进行时程模拟以及系统性能预测。首先，简要介绍了望远镜结构组成并采用有限元方法建立了结构动力学模型，通过模态变换方法将动力学模型转换到模态坐标系下，从而降低了模型维数、提高了计算效率。然后，提出了一种基于二维随机场的风速时程模拟方法，将望远镜圆顶内的风速场表达为随时间和空间位置变化的二维随机场，通过引入波数谱，克服了谱表达方法中各个离散采样点处互功率谱矩阵Cholesky分解出现数值不稳定的问题，从而可以表达空间和时间频率范围内几乎连续的随机场，并且在数值计算中引入了快速傅里叶变换FFT算法，进一步提高了模拟效率。最后，以2 m口径望远镜为例，对风速环境进行了时程模拟，并对外界平均风速为10 m/s及15 m/s的风扰动作用下，望远镜的性能进行了预测。仿真分析结果表明：作用在望远镜主镜上的风扰动分别造成主镜最大接近45 nm和70 nm的面形误差；作用在次镜及桁架上，主要造成低频的主次镜相对位置和角度偏差。

视网膜光学相干层析（OCT）技术利用外部低相干光源照射人眼眼底，并将人眼眼底散射信号进行干涉成像，获得人眼视网膜的断层图像信息，以实现人眼视网膜无创、实时、在体的光学活检。传统光学相干层析在视网膜成像时的轴向分辨率可达3 μm以上，但由于人眼个体差异和不可避免的像差限制了视网膜OCT的横向分辨率，只能达到约15~20 μm。而自适应光学作为一项波前校正的先进技术，可以校正OCT色差以及人眼有限视场和眼球运动导致的像差，将OCT横向分辨率提高到低于2 μm，以实现视网膜细胞及微细血管近衍射极限成像，及时发现患者眼底存在的早期病变。在介绍自适应光学和视网膜光学相干层析的技术特点基础上，对自适应光学在视网膜光学相干层析成像应用的国内外发展现状进行了论述，总结了自适应光学OCT视网膜高分辨成像在宽带光源色差校正、眼球运动伪影减少、自适应光学视场扩大和波前传感与校正系统简化的关键技术和未来发展趋势，以实现大视场、高效率、高灵敏度、高分辨率的高速人眼视网膜成像，为未来自适应光学OCT视网膜成像技术的研究和应用提供参考和借鉴。

拼接镜面技术是光学合成孔径望远镜的三种实现方式之一，是未来大口径望远镜的重要研究方向。由于拼接镜面主动控制系统直接影响拼接镜面等效大口径镜面的光学性能，本文着眼于地基大口径望远镜的拼接镜面主动控制技术，由地基拼接镜面望远镜的发展过程展开，阐述拼接镜面主动控制系统的主要结构，对国内外拼接镜面主动控制系统发展概况进行分析和总结。归纳了拼接镜面主动控制系统实现主动调整和主动保持的关键技术，明确了深度学习理论在闭环控制，共相检测与校正和系统级仿真建模技术中的逐步应用和未来发展方向，为国内下一代地基大口径望远镜拼接镜面的控制方案设计提供相应的指导。