离焦像的恢复广泛应用于三维传感，自动对焦和医学等领域。现有的离焦像恢复，多采用数学的方法。这些数学方法，首先建立离焦像形成的光学系统的模型，求得光学系统的点扩展函数。再进行逆滤波，维纳滤波等操作，对离焦像进行恢复。其间往往伴随大量的数学计算。本文根据相位共轭波为入射波的时间反演的特性，尝试通过光学方法恢复离焦像，并从理论上论证了这种方法的可行性。还通过实验验证了这种方法。此光学方法具有可并行处理，处理速度快等优点。 本论文有四章。第一章中，我们主要介绍了离焦像恢复的理论基础，现有的离焦像恢复的主要方法和国内外研究的现状。第二章我们主要介绍了相位共轭的理论。简要介绍了光折变效应，相位共轭器的理论和应用。第三章中，我们根据相位共轭波的特性，设计了用自泵浦相位共轭器恢复离焦像的光路，并从理论上验证了这种方法的可行性。还通过实验对离焦图像进行了恢复，取得了较好的结果。本章也对接收屏前后移动和干板偏离原位对离焦像恢复的影响进行了研究。还对干板和光轴不垂直造成的图像失真进行了恢复研究。第四章，我们对本文的工作进行了总结。