针对大型太阳模拟器光源过热造成光学系统特性不稳定或者丧失的实际问题,以大型太阳模拟器中的散热器为研究对象,通过其热传导分析,建立其三维立体模型,并构建出气工作状态下的数学模型,运用有限元分析方法,设定优化区域值,对散热量、结构与质量构成的多目标参数进行优化设计。优化结果实现了散热器质量不大于16 kg时,散热量不小于11000 W的优化目标,所研究方案为大型高温工作的光学设备研制提供了一种有效设计方法。