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在高分辨率需求的牵引下，天基望远镜系统的口径越来越大。传统光学因其自身约束，给系统的加工、控制及发射都带来了巨大的困难，无法满足天基望远镜系统的发展需求。相较于传统光学元件，衍射光学元件为平面元件，因其面型加工误差相对宽松、元件轻薄等优点，在天基望远镜系统中的应用极具潜力。目前，国外多个大口径薄膜衍射研究项目正在开展中，如美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的Eyeglass项目、美国国防部高级研究计划局的MOIRE项目。薄膜衍射透镜的设计与传统光学不同，其基本原理为菲涅耳衍射。本文给出一种大口径薄膜透镜的设计方法，将闪耀光栅引入薄膜透镜，大大提升其透光率。给出某薄膜透镜的设计，分析了透射效应和衍射效应带来的色差，并对薄膜衍射主镜的综合色差效应进行了分析。