月球具有无大气层、磁场小、自转周期长等特点，是科学家们认为极为理想的天文观测场所。在月面上设置光学天文望远镜有利于解决地面天文观测中的许多困难，如星震学的研究、太阳系外行星的观测、光变天体的高精度监测和γ射线暴的快速光学证认等。近年来随着各国“探月热”的兴起，登陆月球利用月球资源是未来航天发展的必然趋势，而建立月基天文台是利用月球资源的重要手段。本论文针对月基光学天文望远镜(LOT)的光学系统设计和杂散光分析展开研究。首先根据LOT的光学系统焦距长、口径大和视场小的特点选择反射式R-C系统作为LOT的结构型式，并依据光学系统指标要求设计了LOT的光学系统结构。R-C系统的一个最大的缺点就是可能存在视场外的杂散光不经过任何散射直接入射到像面上，从而严重影响像质，因此必须对光学系统进行杂散光分析。论文第二部分内容就是对LOT光学系统进行杂散光分析，首先初步设计了主镜、次镜内遮光罩和外遮光罩，并在杂散光分析软件Tracepro中对系统建立三维模型，分析了主要杂散光路径，分析结果表明因系统中存在两种重要杂散光路径而不能达到指标要求。其次根据两种重要杂散光路径提出对主镜、次镜内遮光罩的结构修改方案，并对修改后系统进行杂散光分析，结果表明结构修改有效，杂散光能够达到指标要求。