近年来,随着科技水平的发展,对系外行星进行观测成为了天文方面的研究热点,各国的科研机构均在这方面做了相关研究及工作。目前对系外行星进行观测的方案主要为间接探测系统以及直接成像系统,直接成像系统的观测能力相较于之前所使用的多种间接探测手段有着显著的优势,由此能展开更多的相关科研工作,受到了天文界的广泛关注。本文主要研究内容为空间系外行星直接成像系统。用于空间平台的系外行星直接成像相比于间接探测系统在观测能力上有着非常大的改进,同时用于空间平台的观测系统相比于地基平台,在可见光波到近红外波段由于可以规避掉大气造成的影响,也更加具有观测优势,使得获取的图像有更高的成像对比度。本文的核心是系外行星直接成像系统光路的研究,主要包括光路排布及各部分光路的功能分析、光学设计、公差分析以及杂散光抑制分析,光学设计部分对空间反射式李奥星冕仪系统的整体方案进行了论证,最终选定为反射式位相板型李奥星冕仪系统,对其中部分光路的计算方法进行了总结,设计优化了具有波前传感以及成像两组光路在内的反射式星冕仪系统,并对其性能进行了评估,波前传感光路的波像差为0.0043λ,FPM处的波像差为0.0042λ,均达到星冕仪所需要的10nm量级,科学成像光路像质达到衍射极限,结果符合星冕仪性能要求。公差分析部分,对所设计的星冕仪系统中的各部分光路进行了公差分析,波前传感光路以及FPM处的像差在公差给定合理的范围内均达到了10nm量级波像差的设计要求,科学成像光路的性能在公差给定合理范围也达到了衍射极限。杂散光抑制分析部分,对于空间用星冕仪系统在实际工作中将遇到的杂散辐射情况进行了研究,并根据其系统特点对其杂散光抑制能力的指标进行了分析,对所设计的星冕仪系统完成了3D建模,并在仿真软件中模拟了其杂散光抑制能力,并根据访真结果提出并验证了改进方案完成了消杂光设计,最终得到的PST曲线在星冕仪系统视场外全范围内均达到了10^-8抑制比。文章在末尾对所设计的星冕仪系统中存在的问题进行了分析总结,并根据问题提出了改进的方向,对空间系外行星直接成像技术提出了展望。