根据光学设计要求,采用多波段共口径卡氏系统对激光照射稳定性检测系统进行光机结构设计。为保证检测系统在复杂的环境下仍具有较高的检测精度,利用有限元方法对系统结构进行了热力学仿真分析,将各光学元件表面上的节点位移变化代入光机热耦合分析工具Sigfit中进行面形拟合计算。以改进后的Zernike多项式作为光机耦合分析接口,通过Zemax得出光学系统的调制传递函数(MTF)曲线,验证了光机结构设计的合理性。将高低温环境实验数据与集成分析结果对比,对仿真分析过程进行模型修正,进而形成一套完整、准确、适用范围广的光机结构设计方案。