为保证GEO激光通信系统主镜的面形误差、主镜组件的结构刚度满足设计要求, 需要进行主镜组件结构参数优化设计。由于组件的结构参数较多,为避免参数之间重复优化, 提高优化设计效率,采用正交优化方法,用9种结构参数组合完成全部81种参数组合的主镜优化设计, 保证了1 g重力、2 ℃径向温差分别作用时的面形误差RMS值满足RMS≤λ/50(λ=632.8 nm)的面形精度要求, 并且改善了5 ℃均匀温升作用下的面形误差RMS值; 在此基础上,进行了柔性支撑优化设计。仿真分析表明,主镜组件一阶频率为213 Hz, 高于要求的200 Hz固有频率,主镜在1 g重力、2 ℃镜体径向温差和5 ℃均匀温升共同作用下的最大面形误差为10.78 nm, 满足面形精度要求。经实验测试: 5℃均匀温升的面形误差RMS值为7.27 nm, 优于设计要求。优化设计为主镜组件的设计、加工、装校提供了技术支撑。