本文的主要内容为矢量像差理论及其在大口径望远镜系统装校过程中的应用。矢量像差理论是在旋转对称的同轴光学系统的传统波像差理论的基础之上,将像差场零点的概念引入到理论体系之中,可以有效的分析光学元件的偏心和倾斜对光学系统像差的影响,并通过测量非同轴光学系统的波像差推导并计算失调量,从而解决望远镜系统装校过程中存在盲目性和装校效率低的问题。本文的主要研究内容可以总结为以下几个方面:1、总结同轴光学系统的传统波像差理论。概述了系统波像差,与标准形式的Zernike多项式、条纹式的Zernike多项式以及Seidel系数三者之间的相互关系,列出了像差和像差系数的关系式,结合波像差理论和几何像差理论描述五种单色像差的性质。2、分析在偏心和倾斜作用下的非同轴光学系统所具有的一阶特性,对光学元件的偏心和倾斜造成元件像差场中心偏移的关系公式做出了详细的推导,并在此基础上进一步阐述了非同轴光学系统的三阶波像差特性,重点分析了在全视场内彗差和像散的分布规律。3、依据矢量波像差理论,推导出天文望远镜在失调状态下全视场内初阶彗差和初阶像散的特点,然后对一台望远镜的实际数据进行了模拟仿真,根据矢量像差理论推导得到像差的零点位置,进而可以计算得到该光学系统的失调量。4、给出了一种基于干涉波像差检测技术和矢量像差理论对望远镜系统的失调量精确求解的装校方法,并在一台2m级大口径望远镜实际装校过程中进行了应用。