光学稀疏孔径望远镜是下一代深空探测的主要手段。光学稀疏孔径利用分立的子孔径,通过光束合成等效达到大孔径系统的分辨率效果,克服了单孔径系统存在的大尺寸镜面加工难度大、自身重量增加带来的曲率变化等限制因素,还具有可变换孔径排布、灵活变换基线等优点。稀疏系统要求子孔径共相,但是光束合成误差的存在会阻碍这一要求。本文针对子孔径间活塞误差和倾斜误差对光束合成的影响,进行理论和实验研究。对不同填充因子和子孔径间基线长度下的稀疏系统进行建模,研究两者对系统点扩散函数的影响。仿真结果表明填充因子越小,能透过的光信息频率分量越少,系统的中频段缺失越大,系统成像清晰度越低;双孔基线长度越大,点扩散函数二维分布中旁瓣光能量越高,条纹可见度越大。本文对存在活塞误差和倾斜误差的系统进行建模并进行理论研究。仿真得到不同误差值下系统的点扩散函数和调制传递函数,结果表明,活塞误差对点扩散函数的影响呈周期性位移,周期为入射光的波长,位移方向与基线方向一致。同时平面目标成像分辨率会随着活塞误差的增大而下降。此外,倾斜误差造成系统点扩散函数非均匀分布,调制传递函数的中频段缺失,并且中频段缺失会随着倾斜误差值的增大而不断增大。除此之外,搭建稀疏孔径系统实验装置,对子孔径间光束合成误差进行实验研究。针对空间光调制器结合稀疏孔径面板,实验验证了活塞误差对系统点扩散函数的影响与仿真结果一致。向调制器加载渐变灰度以模拟倾斜误差,系统点扩散函数出现非均匀变化。针对平面目标,实验研究活塞误差对系统成像效果的影响,并采用维纳算法对系统成像结果进行复原,结果显示活塞误差会降低复原清晰度。