天文望远镜是天文观测的重要工具,随着科学技术的发展,天文学界对天文望远镜的分辨能力提出了更高的要求。根据瑞利判据可知:望远镜的口径越大,系统空间分辨率越高。然而受制造、加工、检测等技术的限制,目前单一主镜达到8m量级已是极限。拼接式主镜的设计使超大口径望远镜的构想成为现实,但如何选择合适的构型以及如何检测和调整拼接失调所引起的共相误差等成为必须要解决的难题。为使拼接式望远镜的分辨率接近等效口径的衍射极限,各子镜需要实现共相,本文针对拼接式望远镜光学共相探测技术展开了研究:首先,对地基和天基拼接式望远镜的主镜构型、光学设计等进行调研;研究了JWST波前探测与控制的机理,界定了共相误差的定义,规划了共相探测的流程;并总结分析了各种光学共相探测技术的优缺点及其适用领域。其次,设计了同心圆环形结构的拼接主镜模型,通过齐次坐标变换对拼接主镜的光瞳进行建模。根据标量衍射理论,研究了拼接式光学系统的成像原理,并仿真分析了拼接式主镜构型、平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响。然后,研究了相位差法的基本原理,总结了该方法的探测流程,并对比分析了不同非线性优化算法的性能。针对传统相位差法引入相位差异需要额外光学元件的问题,提出了改进的基于子孔径平移相位差法的共相探测技术,并通过数值仿真验证其可行性。最后,在研究了Fizeau干涉仪波前探测原理的基础上,搭建了拼接式主镜卡塞格林系统波前探测的实验平台,并完成了探测实验,系统波前检测的最终结果为58.811nm RMS,满足设计指标要求,验证了基于Fizeau干涉仪共相探测技术的可行性。