自上世纪80年代起,太空科技的发展可谓日新月异。在人类对外太空的探索取得极大进步的同时,也对空间科学技术,特别是空间光学技术提出了新的要求。为了适应现代天文观测和战争的要求,相比于传统的单个主镜的光学系统,下一代太空望远镜须口径更大、重量更轻、成像质量更高且可折叠。传统光学成像系统角分辨率受工作波长和光学系统入瞳孔径的限制。在工作波长确定的前提下,如果需提高系统的角分辨率,则只能增加系统入瞳孔径。而大型和超大型光学系统的研制,又受到诸如光学材料、加工、制造成本和运载能力等条件的制约,现有的技术还无法达到。利用子孔径拼接技术可以使大型和超大型光学系统分散加工、组合装调。这样,光学系统的加工就不受系统口径条件的限制,从而增大系统口径,达到提高系统分辨率的目的。本文研究了子孔径拼接成像光学系统原理样机的设计、加工、装调以及检测中的关键技术,主要做了以下研究工作：阐述了子孔径拼接光学系统的成像特点,并对系统目视分辨率和CCD成像分辨率进行了理论上的计算。应用动态光学理论中等效节点的概念,对子孔径拼接成像系统的装调公差进行了分析。分析表明,边缘子镜允许的最大垂轴位移误差为0.003mm,轴向位移误差0.02mm,倾斜公差1.15μrad.从分析结果可以看出,边缘子镜的允许误差很小,给装调带来很大的难度。这也是子孔径拼接系统的难点所在。设计了子孔径拼接成像系统的机械结构。从中心主镜的固定结构、边缘子镜的固定调整结构、次镜的固定调整结构、补偿镜结构,并对拼接主镜进行了有限元分析。对系统的杂散光进行了分析,并在此基础上,设计了系统消杂光光阑。进而完成了子孔径拼接成像系统的整体结构设计在对光学系统特点分析的基础上,提出了子孔径拼接成像光学系统以中心主镜为基准,装调与检测边缘子镜同心度的方案；采用白准直光学元件的自准直光路,对边缘子镜与中心主镜的同心度进行装调,解决了大口径拼接成像光学系统装调的难题。在系统分析的基础上,完成了子孔径拼接成像光学系统样机的零件制造、整机装调等工作。对装调完成的子孔径拼接成像光学系统样机进行了整机检测。检测结果表明,该样机的总体指标满足系统要求。但在目视分辨率方面,检测结果与理论分析结果存在较大差距。根据检测结果和装调过程中,在杂散光的抑制、系统残余应力二个方面遇到的问题,提出了可行的改进方案,为以后子孔径拼接成像光学系统的研制奠定了基础。