随着光电技术与通信技术的发展,微型镜头被广泛应用在各类小型光电系统中。传统微型镜头与激光相互作用的研究主要集中在回波强度方面的研究,但是微型镜头目标的圆孔光阑会使反射回波发生明显的衍射现象,基于光阑衍射效应的探究成为又一重要研究方向。通过对激光衍射图样形成机理的研究,可以丰富微型镜头与激光相互作用的理论,为微型摄像装置的识别、探测等应用提供理论与实验基础。本文在“猫眼效应”反射光的理论模型与分析方法的基础上,对可以解析微型镜头光阑衍射效应的不同衍射积分理论的可行性进行了分析,确定了适宜激光大角度斜入射条件的角谱衍射积分理论。基于角谱衍射积分理论,分析了微型镜头的光阑衍射现象,建立了激光正入射、斜入射条件下的微型镜头对辐照激光的空间调制理论模型。分别仿真了0-3m距离范围内6个距离点、0-5°入射角度范围内6个位置点对衍射图样的影响,分析了目标距离和入射激光角度对衍射光场的影响。分析了激光波长和激光发散角对衍射光场分布的影响,仿真了激光波长对衍射图样像素数、中心光斑所占总图样能量比例、中心圆斑半径的影响,仿真了入射激光发散角对衍射图样的影响,并仿真了微型镜头焦距和光阑直径对衍射图样的影响。为了验证理论模型的可行性,进行了微型镜头对辐照激光的空间调制实验研究。采用偏振分光棱镜和?/4波片,实现了收发同置的探测成像结构。搭建了微型镜头对辐照激光的空间调制实验装置,验证了激光源与微型镜头的距离、激光入射角度、激光波长、激光发散角、微型镜头焦距、微型镜头光阑直径等参数对衍射图样的影响,并与仿真图样对比,进一步分析了误差原因。实验结果表明,实验数据与仿真数据能够较好的吻合,证明了微型镜头对辐照激光的空间调制理论模型的可行性。