随着对观测和跟踪能力的要求的提高,光电跟踪测量系统越来越多地采用变焦光学结构形式。变焦光学系统灵敏度高、结构复杂,容易受到杂散光影响。因此分析与抑制杂散光有利于改善成像质量,提高系统观测与跟踪能力。本文主要分析了视场内和小离轴角光线对像面杂散光的影响,并分析设计了某光学系统遮光结构。首先,论文对杂散光基础理论进行了研究。论文研究了BRDF散射模型和影响杂散光的三个因素:散射表面的光通量、双向反射分布函数BRDF及几何构成因子GCF。通过综合分析杂散光的评价方法,自定义统一点源透过率UPST来评价像面杂散光。同时分析了杂散光分析适用范围和杂散光抑制结果原则。最后,从光学、机械和表面特性三方面分析总结了杂散光抑制方法。其次,通过对某光机系统进行仿真分析与实验测试,结果验证了分析方法的可靠性。结果表明:视场外小离轴角2.20°~2.65°杂散光在像面中心形成明显杂散光斑,通过修改结构,消除杂散光斑,像面杂散光能量降低了一个数量级。软件分析得到了杂散光斑及其来源,与实际测试结果一致,验证了分析方法和结果的正确型与准确性,此方法可用于后续分析处理工作。第三,本文以某光学系统为例,分析了视场内正常成像光线在变密度盘组件前置和后置位置情况下对控制像面杂散光的影响。分析结果显示,当变密度盘透过率为99%时,变密度盘组件前置时像面杂散光能量为后置时的10.3%。在光学设计中,如果有两个合适的变密度盘组件设计位置,变密度盘组件应尽量放前置位置以减少杂散光。然后分析了某变焦光学系统长焦时有无视场光阑对控制像面杂散光的影响。有合适视场光阑时像面杂散光能量为无视场光阑时的27%。因此变焦光学系统视场光阑应严格根据各焦长控制大小以抑制杂散光。最后,对某光学系统进行遮光结构设计和消光漆的选择。通过分析计算,合理设计了遮光罩结构与长度,选择便于加工和安装的垂直安放形式和顶端倾斜带倒圆的挡光环结构,并根据需求合理设计了挡光环倾角倾斜方向。