针对日冕仪中对杂散光的抑制要求，分析了日冕仪系统中的三种杂散光，包括日冕仪物镜二次反射产生的鬼像点、日冕仪物镜散射点、以及日冕仪孔径光阑衍射光。利用光学建模软件对日冕仪系统进行仿真和分析，发现这三种杂散光的成像位置十分接近且不易区分，并会对系统的检测过程和检测结果产生干扰。根据仿真结果，给出了这三种杂散光的判定与抑制方法，并利用一台视场为±1.08 R_⊙~±2.5 R_⊙（R_⊙表示太阳半径），工作波段为530.3~637.4 nm，通光口径为220 mm，系统总长为4 321 mm的内掩式日冕仪进行了理论验证和实验对比，验证了判定方法的可行性。同时设计了掩体和鬼像遮拦结构对杂散光进行抑制，增加了日冕仪系统杂散光抑制的选择方案，提升了日冕仪杂散光检测的准确率。

为了更好地实现对日冕及日冕物质抛射的观测，并使观测角度更加精准，设计了太阳对准系统，利用对准系统对太阳成像，根据探测器上太阳像的圆心坐标判断是否对准并调整日冕仪观测角度。将太阳对准系统应用在三圆盘外掩式日冕仪上进行实验，该日冕仪视场为±20°，工作波段为630~730 nm，F数为4，焦距为38 mm，分辨率为1.2'/pixel。对比了单圆盘外掩体与三圆盘外掩体对外掩体边缘衍射光的抑制能力，并提出一种黑洞检测法对日冕仪总杂散光进行检测。实验结果表明，日冕仪指向精度达到0.11'，三圆盘外掩体边缘衍射杂散光低于单圆盘外掩体边缘衍射光，且日冕仪总杂散光抑制水平达到10^-13量级。杂散光检测方法结果良好，准确性高，对准系统实现了预期功能。

利用云南天文台丽江10 cm日冕仪绿线成像系统研究了物镜表面尘埃量级与其造成的散射杂散光强度的关系，获得了散射光随日心距离的分布规律，并对日冕图像进行了修正。得到了不含尘埃散射杂散光背景的日冕图像，提高了数据质量。本文研究有助于研究日冕强度、结构变化趋势，也有助于理解日冕仪内部其他杂散光源，助力我国未来大口径日冕仪的研发。

木卫一等离子体环是木星磁层中密度最大、研究最广泛的区域。为满足木卫一等离子体环的观测需求，设计了一种用于行星大气光谱望远镜（Planetary Atmospheric Spectral telescope， PAST）的Lyot星冕仪。根据木星的辐射特性与PAST参数确定仪器参数，给出Lyot星冕仪的初始结构并进行优化；分析了Lyot星冕仪的成像性能，系统在37 lp/mm的MTF>0.6，满足成像质量要求；确定系统杂散光成因，利用物像共轭关系设计相应的杂散光抑制结构，在千级超净间对Lyot星冕仪进行杂散光抑制水平检测。实验结果表明：系统主要杂散光得到了有效抑制，系统的杂散光抑制水平在2.5Rj处为10-5量级，满足地基观测木卫一等离子体环要求。

Significant optical engineering advances at the University of Arizona are being made for design, fabrication, and construction of next generation astronomical telescopes. This summary review paper focuses on the technological advances in three key areas. First is the optical fabrication technique used for constructing next-generation telescope mirrors. Advances in ground-based telescope control and instrumentation comprise the second area of development. This includes active alignment of the laser truss-based Large Binocular Telescope (LBT) prime focus camera, the new MOBIUS modular cross-dispersion spectroscopy unit used at the prime focal plane of the LBT, and topological pupil segment optimization. Lastly, future space telescope concepts and enabling technologies are discussed. Among these, the Nautilus space observatory requires challenging alignment of segmented multi-order diffractive elements. The OASIS terahertz space telescope presents unique challenges for characterizing the inflatable primary mirror, and the Hyperion space telescope pushes the limits of high spectral resolution, far-UV spectroscopy. The Coronagraphic Debris and Exoplanet Exploring Pioneer (CDEEP) is a Small Satellite (SmallSat) mission concept for high-contrast imaging of circumstellar disks and exoplanets using vector vortex coronagraph. These advances in optical engineering technologies will help mankind to probe, explore, and understand the scientific beauty of our universe.

将泵浦—探测技术的时间分辨能力引入到光学涡旋日冕仪成像系统中，从而在实现微弱相位型物体无背景成像的同时对其做时间分辨诊断。将该技术应用于飞秒激光激发的空气等离子体的诊断。实验结果表明，利用该技术可以清晰地观察到空气等离子体的生成过程，且实验结果与数值模拟结果符合较好。另外，还观测到空气等离子体的两个衰减过程，并对其进行了双指数拟合分析。其中，具有较快时间尺度（~65 ps）的过程主要由电子与正离子复合导致，具有较慢时间尺度（~810 ps）的衰减过程主要由自由电子在氧气分子上的附着所致。

系外行星的直接成像是当今国际天文学研究的热点，而对潜在的系外行星候选体进行大面积普查将是未来十年天文学的迫切需要。国际上中小型2 m级望远镜上部署的ROBO-AO瑞利激光信标自适应光学系统（AO），可以灵敏而快速地删察系外行星候选体。但瑞利信标高度引起的聚焦非等晕效应是限制其行星探测能力的重要因素。基于1.8 m望远镜61单元钠信标自适应光学系统优化构建系外行星高对比度成像系统，它将在近红外波长范围内提供系外行星的高对比度成像。通过对钠信标AO高对比度成像过程的仿真，发现在理论上，钠信标AO系统的系外行星高对比度成像性能优于ROBO-AO，即在2 h曝光时间内，可以实现与母恒星光通量比为4×10^?7的行星的直接成像，而相同环境下，ROBO-AO系外行星直接成像能力为1×10^?6，其中行星与恒星的角间距为1''''。