随着当代深空探测、空间通讯和对地观测等技术的发展，空间望远镜、雷达、能量聚集器等设备对于大视场光学反射镜的需求愈发迫切。传统反射镜采用刚性材料为基底，受到质量和体积的限制，往往无法满足太空发射的运载限制要求。因此，科学家将目光聚焦于薄膜光学这项新技术领域。薄膜结构存在刚度低、挠性大、易受外界干扰、面型控制难等特点，是如今亟待解决的问题。薄膜反射镜在轨工作期间受到空间微重力，太阳光压，热载荷等多场耦合作用，其面型变化复杂。其中，热载荷是影响薄膜面型精度的最重要因素之一。如何通过施加主动控制力来消除热载荷带来的面型误差是本文研究重点。本文由Hamilton原理出发，基于Kirchhoff-Love薄壳理论，考虑Von Karman几何非线性，导出平面薄膜反射镜在热场作用下非线性平衡方程。进一步，对方程在轴对称情形下进行化简，得到轴对称变温场作用下薄膜反射镜的理论模型。由于方程的高度耦合非线性，本文对边界可移夹紧和施加均匀作动力两种情况分别进行数值求解。利用ABAQUS建立薄膜反射镜有限元模型，对典型温度场下热变形进行仿真。对比通过薄壳单元建立的有限元模型在给定变温场作用下的面型变化与理论求解结果，证明了提出的理论模型可以对薄膜变形进行预测。通过对模型边界作动的仿真，证明了边界作动力可以有效地降低热载荷带来的面型误差。利用SMA（形状记忆合金）的形状记忆效应作为边界作动器主动调节薄膜反射镜面型误差。进行SMA作动器驱动力、驱动电流、预应力及回复应变相互间特性试验，并采用一种简单控制策略用以精确控制SMA作动器的输出驱动力。搭建薄膜反射镜热变形检测实验平台，对热载荷下反射镜变形进行系统实验研究，并将实验结果进行数据拟合，与有限元仿真和理论模型求解结果进行对比，由此验证理论模型的正确可行性及SMA边界作动策略的有效性。