下一代空间望远镜为了提高分辨率,降低镜面加工难度,主镜普遍趋于采用大口径分块式反射镜。本文针对大口径、长焦距光学系统进行设计,得到成像质量较好、符合国内光学加工水平的分块主镜口径3.8m、焦距36m的反射式光学系统。在研究现有国内外大口径光学系统检测技术基础上,结合检测大口径非球面反射镜的难点,提出适合国内光学加工技术的动态补偿干涉法检测分块镜面形。分块式主镜在展开之后和运行过程中各子镜之间都存在相位误差。因此,在空间环境中采用主动控制系统进行分块镜共相位调整,是大型空间望远镜研究的关键技术之一。本文对已有的国际先进分块式主镜空间望远镜的监测技术进行较为系统的研究,基于国内光学制造技术的发展水平,提出一种适合我国现状的监测方案。具体内容如下:基于相位相机和边缘位置传感器的监测技术:根据相位相机采集的分块镜图像信息,运用子镜定相技术得到初步的子境间位置误差,进一步用边缘位置传感器传感校正子镜间残留的位置误差至3.75nm。基于近红外相机(NIRCam)的监测技术:在粗调和精调阶段分别运用DFS算法和MGS算法对NIRCam采集的图像进行处理,获得主镜失调信息并进行相应的调整,最终校正子镜间位置误差至10nm以下。基于动态干涉测量的监测技术:将检测主镜的动态干涉测量法应用于主镜监测,通过干涉图得到分块镜失调信息,应用最小二乘法,对拼接主镜的面形监测进行仿真分析和验证,为各分块镜的共焦和共相调整提供依据。