随着多目标巡天望远镜技术的迅速发展,承载高密度光纤定位单元的焦面板系统散热问题成为影响系统精度的关键因素。为了解决LAMOST焦面板上热源密集分布带来的焦面板温度上升、温度变形、使望远镜大气视宁度变差等影响望远镜观测精度的问题,本文提出了一种新型的焦面板集成散热设计,通过在密集分布的光纤单元孔间隙中设计多条并行曲线复合沟槽对焦面板进行强制对流散热,并通过对冷却介质的温度进行精确控制实现了焦面板温度的主动控制。设计的多条曲线复合沟槽不仅要满足高密度光纤定位的散热及空间需求,又要解决在焦面板狭窄空间的制造和密封难题,同时要保证整体系统承载力学性能稳定。用CAD软件对焦面板建模,并利用有限元软件进行刚度分析,同时利用流体分析软件对焦面板进行流速分配和在不同的进水口温度下进行焦面板温度场仿真。加工制作了用于实验的焦面板模型,并搭建了散热系统实验平台,先对焦面板及其密封结构进行压力和密封性测试,然后进行实验来分析焦面板集成散热系统的散热效果。最后设计了焦面板集成散热系统主动控温模块,实现了冷却介质温度的精确控制,并仿真分析了其对焦面板周围环境温度的影响。仿真和实验结果表明,本文设计的焦面板集成散热系统设计可以在光纤定位单元工作期间有效保证焦面板的温度场稳定和温度的近似均匀分布,整个焦面板的温差能控制在恒定的范围内,同时焦面板集成散热系统主动控温设计可以精确的实现冷却介质的温度跟随环境温度变化,从而不会对焦面板周围的环境温度产生影响。