傅里叶望远镜(Fourier Telescopy，简称FT)综合了激光主动照明和合成孔径成像技术的优势，使得成像分辨率和系统信噪比之间相互分离，易于系统扩展，采用光桶（不要求共相的拼接大面积反射镜）即可作为返回信号的接收装置，降低了系统研发难度和成本，可对远距离、暗、小目标高分辨率成像探测，分辨率理论上无穷大，是非常规光学成像技术的重要方向之一，特别是在对地球同步静止轨道卫星目标的高分辨率成像探测方面拥有独特的优势，具有较大的应用前景。本文在现有研究的基础上，主要就以下几个方面进行了深入的分析研究：1、介绍了FT成像系统基本原理：从时空编码入手，阐述了傅里叶望远镜可以突破成像衍射极限的理论依据；结合T型发射配置模式，介绍了相位闭合技术，阐述了其消除大气Piston和发射系统的粗大相位差异的基本原理；对图像重构算法进行了研究，进而完成了整个系统原理的搭建，为接下来的研究打下了理论基础。2、在基本原理的基础上，提出将发射望远镜非均匀间隔作为发射配置模式，在同等发射器数量的条件下，可以采集到目标的高频分量，还原目标更为精细。由补零到非均匀傅里叶变换,再到缺失频率估计，完善了非均匀配置重构算法。为了降低采样频率，引入非均匀采样技术，结合非均匀傅里叶变换和幅值衰减法，通过数值模拟验证了该方法的可行性。分析表明该方法不仅能降低采样频率，并且对噪声的敏感性和传统的FFT方法基本一致。3、作为主动成像技术，光束传输必然受到大气扰动的影响。分析指出：傅里叶望远镜可以忽略大气对光强的影响，并且当发射系统海拔在900m左右时，傅里叶望远镜成像系统主要受到大气2、3阶倾斜像差的影响，在此基础上，分析了倾斜项校正精度对系统的影响。4、分析了光束间移频频差及目标运动对FT系统的影响，采用全相位谱时移相位差方法对频差进行了校正，完成了静止目标的外场实验数据全处理，验证了方法的可行性，并对运动目标进行了成像模拟，发现该方法完全不受目标运动的影响，可用于实际工程系统的数据处理。5、结合理论分析，完成了实验室内和外场实验验证研究，证明了FT成像系统的可行性，验证了系统不受下行链路大气扰动的影响。为实际工程系统的最终实施提供了参考，并对大功率长相干激光器和光学延迟线进行了研究。