边缘驱动变形镜是低阶像差校正系统中的重要技术方向,具有结构简单、波前校正行程大、中间工作区域不受粘接应力干扰等优点。压电材料性能优异,单压电片变形镜更是因其具有大行程、高带宽和高镜面质量等特点,在光束校正中应用广阔。但为了增加变形量,单压电片变形镜通常采用较薄的压电陶瓷片,然而在传统正负电压驱动作用下,薄压电陶瓷片会经历电场、机械载荷的反复逆转,容易产生退极化甚至是失效的现象。同时,在激光（特别是高能激光）的持续照射下,镜面会产生热变形,也会影响其校正性能。此外,传统的变形镜主要是反射式的,而将反射式变形镜引入现有光学系统中需要设计折叠的光路和设置中继光学器件,这将导致系统集成的困难以及系统体积成本的增加。本文从边缘驱动变形镜设计理念出发,以单压电片变形镜的结构为基础,以研究低成本、大变形量、校正低阶像差的边缘驱动变形镜为目标,开展避免压电材料退极化、减少热影响和简化光路设计、降低集成空间及成本的研究。首先,建立了基于单压电片的边缘驱动致动器有限元模型并展开优化,其次,基于此模型分别对正电压边缘驱动的反射式变形镜和边缘驱动的透射式变形镜进行研究,具体工作如下:（1）基于单压电片的边缘驱动致动器优化。首先建立了边缘驱动致动器的有限元模型,通过有限元分析法得到致动器的性能,以致动器的影响函数及其对低阶Zernike多项式像差的重构能力为优化目标,开展了对边缘驱动致动器校正口径、电极尺寸及数目等参数的优化工作,根据结果得出最优结构参数,并给出在该参数下边缘驱动致动器的最佳校正性能。（2）正电压边缘驱动的反射式变形镜研究。为了提高电极工作稳定性和减少热载荷影响,提出了一种由正电压边缘驱动的反射式变形镜。它通过上侧的环形电极产生整体离焦偏置,下侧利用（1）中边缘驱动的致动器校正波前像差,只用正向电压即可实现镜面的双向变形,且此变形镜的镜体结构完全对称受热应力影响小。制备了变形镜样机并对致动器性能、镜面质量、重构能力等进行表征,测试结果显示:初始镜面校平后波前峰谷值减小至0.211μm,相应的均方根值仅为0.036μm（<λ/18）,达到了衍射极限。精确重构了典型低阶Zernike多项式像差,像散、离焦、三叶草和彗差像差的重构幅值分别达到11.1μm、9.7μm、5.7μm和4.2μm,归一化残余误差分别为1.0%、1.0%、3.3%、6.0%;此外,利用该变形镜实验生成了新型无衍射艾里光束,并对其传播轨迹进行探究,显示其优异的性能。（3）基于边缘驱动的透射式变形镜研究。将反射型变形镜引入到现有的光学系统中需要折叠的光路和中继光学器件,这会增加系统的体积和成本。基于（1）中边缘驱动的致动器模型,将传统反射镜面换成透明玻璃,提出一种低成本透射式变形镜,可轻松集成到现有光学系统中以校正低阶像差。制备了透射式变形镜样机并对其性能进行测试,结果显示:初始像差校正后的波前峰谷值减小至0.230μm,相应的均方根值为0.030μm（<λ/20）,达到衍射极限。样机也精确重构了前9项Zernike多项式像差,重构幅值较大,整体残余误差低于5%。在无波前条件下,利用基于Zernike模式的改进爬山算法进行像差校正,进一步表征了其校正能力。校正后的光斑类似于Airy斑,最大光强增加5倍。此外,还将透射式变形镜集成到特定的显微成像系统中,进行了生物细胞显微成像。结果显示,所提出的透射式变形镜可有效校正系统像差,提高显微成像质量。