杂散光系数是评价光学系统杂散光抑制能力的有效指标,空间光学系统,尤其是大口径光学系统的杂散光系数测试一直是难点,其主要原因在于要将黑目标成像在光学系统像面上,如果无法制作大口径积分球,则必须加入准直物镜。然而长焦距光学系统的口径一般都非常大,透镜形式的准直物镜因口径太大无法加工,另外,透镜一旦尺寸加大,其表面瑕疵以及内部气泡将难以避免,所以准直物镜引入的测试误差将会变得非常大,故必须寻找新的改进方法解决长焦距大口径光学系统的杂散光测试问题。文中根据国内外学者提出的解决长焦距大口径系统杂散光测试的方法,在尽量节约扩展源尺寸的前提下,提出了一种离轴反射式系统结构,该结构仍然使用准直物镜以减小设备尺寸,通过将透射式准直物镜替换成离轴抛物面形式的反射镜,从而解决了大口径准直物镜的设计加工难题。在对离轴抛物面镜进行光学设计的前提下,对设备的目标模拟器以及探测器进行了相应的设计,其中目标模拟器为积分球形式,黑目标通过插销板形式进行更换,实现了对比度优于1:1000的目标模拟,为系统进行高精度的杂散光测量提供保障;根据对积分球能量的估算选择了光电倍增管作为探测器件,对探测器进行了标定及低端修正,最终实现了线性度优于2.1%,动态范围优于3000倍的探测器设计;设计了用于标定系统的比对镜头,并对比对镜头进行了遮光罩设计。在对系统进行建模过程中,对分析结果有重要影响的喷漆表面的双向反射分布函数进行了实测,并代入软件Table模型中建模,对分析结果影响小的透镜表面,运用Harvey-Shack模型,利用材料功率谱密度进行推算的方法给出了ABg模型参量。经过建模分析,反射式系统和透射式系统的仿真误差小于0.09%,证明了反射式系统用于杂散光测试的可行性。最后对比对镜头和反射式系统完成了实物加工,分别用透射式系统和反射式系统对比对镜头进行了杂散光系数实测,测试结果表明,相比于透射式系统,反射式系统对比对镜头的测试误差优于0.15%,小于1%的误差容量,证明了反射式系统用于测试的正确性,测试数据表明,两种系统的分析误差分别为0.26%和0.3%,考虑到加工因素,证明了建模仿真的正确性。最后对部分长焦距平行光管的实验测量数据表明,反射式系统的测试精度满足长焦距光学系统的杂散光测试要求。综合实测和建模分析数据,反射式测试设备的成功设计将解决长焦距大口径光学系统杂散光系数测试的难题,为这一类光学系统的杂散光系数测试提供保障。