分离装置在航空航天领域占据重要的位置，是保证飞行任务成功的关键。目前应用广泛并且成熟的大多是基于火工动作原理的分离装置，但随着近年来各类对冲击环境要求苛刻的敏感设备（如光学仪器、挠性结构、脆性材料）的广泛应用，现有火工分离技术动作时固有的分离冲击大、点爆产生化学污染和无法重复使用的缺陷不再能够满足任务需求，因此，迫切需要开展非火工新型分离装置的研制。基于空间光学镜筒压紧释放的应用背景，本文拟研制一种低冲击、快速分离并且可重复使用的两级限位式分离装置。　　根据各类形状记忆合金装置的工作原理，对方案设计思路进行总结归纳。针对实际压紧释放需求的技术指标，提出三种满足设计要求的方案，最后优选出基于SMA丝触发两级限位式方案。完成两级限位式分离装置的详细结构设计，并对限位结构进行受力分析以及关键结构参数的分析计算。在装置空间结构尺寸基础上对弹簧元件进行设计，完成触发元件SMA丝的设计。　　基于Brision的一维本构模型，推导典型SMA驱动器的力学模型，通过理论模型进行数值模拟，分析驱动器中偏置弹簧刚度、预压缩载荷以及负载大小对驱动器输出特性的影响。搭建典型SMA驱动器试验系统，分析不同输入条件对SMA丝回复位移、回复力以及响应时间的影响，并同理论计算结果进行对比。结合SMA驱动器设计方法，对分离装置中SMA驱动器的工作路径进行分析并开展相关测试。　　通过静强度分析检验装置在锁紧状态下的静承载能力。借助拉伸试验机完成解锁力的测试和加载力矩的设定。通过动力学仿真分析装置的运动学和动力学特性，在此基础上利用原理样机验证装置的基本解锁功能，并开展寿命测试。通过热变形分析观察关键运动副在高低温下的变形情况，并利用热真空环境试验验证装置在高低温环境下的适应能力和极限温况下的解锁性能。解锁冲击测试检验分离装置对空间光学镜筒的冲击影响。