变形镜是自适应光学系统的核心器件，用来校正光路中由于传播介质、重力因素等引起的波前相位畸变。传统的压电材料变形镜需要人工装配，体积大，质量重，空间分辨率低，极大地限制了自适应系统的应用领域。基于MEMS技术的变形镜具有体积小、质量轻、低功耗、响应速率快、容易与IC电路集成等优点，极大地推动了AO技术的发展。　　MEMS变形镜的行程是其性能指标的核心参数之一。本文首先提出了利用双向驱动技术来获得较大的变形镜行程。设计了一种微型杠杆驱动的变形镜，建立了该变形镜的力学模型并通过理论方法分析了变形镜在向上和向下两种驱动模式下的静态特性。利用白光干涉仪测试样品发现，变形镜向上和向下位移都超过了1.1μm，在30V的驱动电压范围，具有2μm以上的行程。另外，将静电吸引和静电排斥两种驱动方式结合，设计了另外一种双向驱动器，其行程可以达到3μm。　　响应速度和工作带宽是MEMS变形镜的另外两个关键参数。基于雷诺方程，推导了压膜阻尼效应的分析理论，给出了适用于MEMS变形镜动态特性分析的理论模型。设计并加工了三种不同支撑结构的变形镜驱动器，对比实验数据和理论计算结果，可以看到两者具有很好的一致性，其相对误差绝大部分低于5％。　　最后，采用POLYMUMPs(polysilicon Multi-Users MEMS Processes)工艺设计了一种圆周型阵列的19单元变形镜，通过有限元方法对单元变形镜的静态特性、动态特性和填充因子进行了优化设计。利用数值计算软件MATLAB分析了19单元变形镜校正泽尼克像差的能力，结果显示，变形镜对低阶泽尼克像差具有不错的校正能力，其残差低于0.2μm。　　本论文对变形镜的静态特性、动态特性和光学特性进行了系统地研究。提出了能够有效提高变形镜行程的双向驱动方案，建立了变形镜的动态分析理论模型，该模型应用于MEMS变形镜的动态分析具有很高的精度。因此，本文的研究成果对MEMS变形镜的静态特性和动态特性优化设计具有重要的意义。