激光全息技术校正望远镜主镜像差是发展未来超大口径、低面密度空间光学系统的有效技术途径之一,已引起人们的广泛关注。本文以激光全息原理为基础,对利用全息技术校正球面反射镜主镜的像差展开了理论和实验研究。通过建立激光全息记录光路和校正实验系统,实验给出了接近衍射极限的校正效果。为今后进一步开展大口径空间光学成像系统的研究提供了一定的理论和技术基础。论文的研究内容主要包括以下几个方面。首先以光全息学原理为基础,研究了全息技术校正光学成像系统像差理论,并对折射式望远镜主镜和反射式望远镜主镜的像差校正原理进行了分析研究。随后,给出了几种校正反射式望远镜主镜像差的全息实验系统,可用于校正低质量球面反射镜的面形误差和像差。对系统的视场、带宽以及像差校正情况等做了初步的分析。确立了系统像差校正结果的评价方法。最后,采用平行光记录和平行光再现的方法,建立了口径200mm玻璃基底球面反射镜像差校正的实验装置,进行了全息实验研究。通过测量像差校正前反射镜面形误差、记录校正后的再现参考光束与原参考光束干涉图、比较像差校正前后光学系统焦点尺寸大小以及分辨率板成像结果,分析了像差的校正效果,实验验证了全息技术校正望远镜主镜像差的方法和技术的可行性。