南京天文光學技術研究所中國科學院國家天文台南京天文光學技術研究所於2001年4月25日由原南京天文儀器研製中心科研部分組建而成，1998年首批進入中國科學院知識創新工程。
概況
南京天文光學技術研究所南京天光所是中國專業天文儀器研製及天文技術研究和發展的重要基地，自其前身1958年成立起四十多年來，共為中國天文觀測研製了40多種門類齊全的天文儀器，包括恆星物理觀測儀器，太陽物理觀測儀器，人造衛星觀測儀器，天體測量觀測儀器，射電天文觀測儀器，空間（含球載）天文觀測儀器等。其中典型代表是2.16米光學天文望遠鏡（獲國家科技進步一等獎）。在天文技術研究方面取得了以“天文望遠鏡光學的研究”（獲國家自然科學二等獎）為代表的一大批研究成果。迄今共獲得國家、院部省級的各種獎55項。其中， 作為第一獲獎(完成)單位,獲國家科技進步一等獎1項、國家自然科學二等獎1項、國家科技進步二等獎3項、國家科技進步三等獎1項。作為第二獲獎(完成)單位獲國家科技進步一等獎1項、國家科技進步二等獎 2項。另外還為美國、西班牙、日本和韓國等國家研製了近30台天文儀器。
進入新世紀，作為研究和發展中國天文儀器及技術的國家隊，南京天光所按照中國科學院知識創新工程的戰略部署，進一步凝練創新目標，最佳化學科布局，發揮學科優勢，取得了許多創新成果。所承擔的國家自然科學基金重點項目“高精度大口徑天文鏡面磨製技術”獲江蘇省2004年科技進步一等獎，2005年國家科技進步二等獎。這標誌著我國高精度大口徑天文鏡面技術邁上新台階，進入世界先進行列。南京天光所30米光學/紅外天文望遠鏡預研究團組已在國際未來巨型天文望遠鏡研究領域中占有了一席之地。國家大科學工程“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡”（簡稱LAMOST項目）的關鍵技術—主動光學技術也已取得重大突破。LAMOST建成後將使研究所主動光學技術、大望遠鏡設計研製和光纖光譜技術在世界上處於領先行列。
配備力量
南京天光所擁有國內一流的天文光學和技術專家。現有研究員20多名，其中院士2名；現有博士生導師和碩士生導師20多名。目前在學的研究生近50名，其中博士生10名。
南京天光所積極開展與國內外學術機構的交流與合作。根據中國科學院的“全院辦校，所繫結合”的方針，與中國科技大學精密機械與精密儀器系以及電子科學與技術系簽訂了所系合作協定，並在此基礎上開展了卓有成效的合作研究和人才培養工作。天光所還與國外著名的天文機構保持著良好的合作關係，每年利用各種渠道派遣科研人員到國際一流的天文台和研究所做工作訪問和學術交流。
科研項目
作為創新工程基地，南京天光所承擔了許多科研項目，包括：國家重大科學工程LAMOST項目、國家自然科學基金重大項目空間太陽望遠鏡（SST）、中科院知識創新工程重大預研項目“500米口徑射電望遠鏡（FAST）的主動反射面預研究”等項目20多項。天光所還設有主動光學、天文鏡面等多個實驗室以及太陽儀器、天文光譜和高分辯成像、望遠鏡新技術研究室。這些實驗室擁有太陽光譜測試裝置、雙頻雷射干涉儀、大口徑薄鏡面以及拼接鏡面主動光學試驗平台、高精度摩擦驅動試驗平台、恆星光干涉實驗平台、3.6米環拋機、WYKO干涉儀、2.5米磨鏡機、1.2米數控磨鏡機、1.6米磁控濺射真空鍍膜機等先進實驗條件和裝備。
為了高質量地完成所承擔的科研任務，南京天光所通過了ISO9001：2000國際質量管理體系認證，建立起與國際接軌的科學的質量管理體系，今後將堅定執行“質量第一，科學管理，唯真求實，協力創新”的質量方針，並致力於培養一支知識創新、重視質量、善於管理的高科技隊伍。
南京天光所的總體發展目標為：具體實施我國天文學在天文技術方面的長遠發展規劃和可持續發展戰略，發展和跟蹤與現代天文學密切相關的高新技術，承擔LAMOST等國家重大以及中型地面和空間天文設備的研製和預研，同時在其它領域中發揮優勢並相互推動高科技的發展。將研究所辦成我國天文光學高新技術研究和發展基地、國家大型天文設備的研製基地以及高級人才的培養基地。
優勢學科
南京天文光學技術研究所南京天光所的優勢學科為：
天文光學系統的最佳化設計
新概念天文望遠鏡研究
大口徑望遠鏡結構最佳化設
主動光學(薄鏡面與拼鏡面)
高解析度天文光譜儀設計
雙折射濾光器
高精度大口徑天文鏡面技術
南京天光所重點發展領域為：
主動光學
自適應光學
光干涉等高解析度成像技術
高精度天文非球面鏡面技術
巨型天文精密機械
高精度計算機自動控制技術
極大望遠鏡方案研究
新概念天文儀器及關鍵技術
虛擬望遠鏡—天文望遠鏡集成
發展戰略在努力保證國家重大科學工程項目LAMOST圓滿完成的基礎上，以30-100米光學/紅外望遠鏡的方案和關鍵技術預研為主，努力發展各項天文高技術並廣泛開展國際合作，將天光所辦成國內一流，在國際上有重要影響的天文技術研究所。
領導
崔向群（所長）：主持全所工作，對全所科研業務與行政工作負責。負責LAMOST項目的工作。
栗效東（常務副所長）：協助所長負責全所日常工作。具體分管財務、綜合計畫和綜合統計、圖書情報和網路信息、設備和國有資產管理、質量管理、行政後勤、安全保衛、基本建設工作。主要聯繫綜合辦、業務辦、財務室。
張麗萍（黨委書記）：主持所黨委工作，對全所黨務、政治思想工作、創新文化建設負責。分管日常黨務、紀檢監察和審計、人力資源和社會保障（包括醫療費用審查）、計畫生育、退休人員管理、工會、團委工作、LAMOST項目管理（項目辦公室、項目契約與財務）。主要聯繫綜合辦、業務辦、工會、團委、LAMOST工程部。
朱永田（副所長）：協助所長負責全所業務工作，具體分管科研業務、教育、國際合作、鏡面實驗室、保密工作。主要聯繫業務辦、鏡面實驗室、學術委員會、學位評定委員會、天文學會、保密委員會。
科研機構
南京天文光學技術研究所天文光學技術重點實驗室
發展定位： 具體實施中國天文學在天文儀器和技術方面的長遠發展規劃和可持續發展戰略，研究和發展與現代天文學密切相關的高新技術，承擔國家大型中型地面和空間天文設備的預研和研製，同時在國家安全項目中發揮優勢並相互推動高科術的發展。
研究方向：
1.光學/紅外望遠鏡新技術；
2.天文光譜和高分辨成像技術；
3.太陽望遠鏡及其儀器；
4.高精度大口徑天文光學鏡面技術。
望遠鏡新技術研究室
隨著天文學和科學技術的發展，天文學家希望能夠觀測到更多的早期宇宙事件、更加遙遠的天體以及更多的天體細節，例如第一代恆星和星系，觀測銀河系和其他星系近核的區域，以及研究鄰近恆星中的類地球行星等，這些都需要研製口徑更大，解析度更高的空間和地面望遠鏡，依賴於望遠鏡新技術、新方法的發展。
望遠鏡新技術實驗室是專業天文儀器研製及天文技術研究和發展的重要基地，其優勢技術為：天文光學系統最佳化設計、大望遠鏡結構最佳化設計、大口徑鏡面支撐技術、大口徑主動光學（包括可變形鏡面和拼接鏡面主動光學）技術、低速高精度跟蹤技術。目前的研究和研製項目有：國家重大科學工程項目“大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡”(LAMOST)、1米紅外太陽望遠鏡、30－100米極大光學/紅外望遠鏡方案及相關新技術預研究、空間大口徑望遠鏡方案及相關技術預研究、大口逕自適應光學技術、地平式跟蹤架的高精度摩擦驅動技術、天文望遠鏡集成化建模仿真研究等項目。
LAMOST將是開展大規模光譜巡天觀測的最強有力的天文設備。這是一架通光口徑4米，視場5°的反射Schmidt望遠鏡，整個望遠鏡固定安置在子午面內，在天體中天前後約1.5小時中觀測。由24塊六角形薄鏡面拼接的5.8米X4.4米反射Schmidt改正鏡既用於將星光反射向固定的由37塊六角形子鏡拼接的6.5米球面主鏡，又用於校正主鏡的球差，這要求Schmidt改正鏡的面形在觀測過程中實時變化成要求的非球面。套用了主動光學方法才使這樣的光學系統得以實現。在LAMOST焦面上將設定4000根光纖，配置16台光譜儀。國家投資2.35億元，預計2007年出光並開始試觀測。建成後，在獲得大規模天體光譜的能力方面將是世界上最強大的望遠鏡。
在九十年代室內主動光學實驗研究的基礎上，結合LAMOST關鍵技術預研究，進一步開展薄變形鏡面主動光學技術和拼接鏡面主動光學技術；室外的大口徑主動光學實驗望遠鏡裝置，作為 LAMOST項目主動光學技術的預研究項目，在2004年成功的開展了在室外模擬LAMOST跟蹤天體情況的1.1米六角形薄變形鏡面主動光學實驗。三塊1.1米六角形反射鏡的共焦拼接技術在2006年初也獲得成功。這些工作不僅為我國大口徑光學望遠鏡的研製打下基礎，還使我國的主動光學技術走到國際前沿。
同時研究室開展了極大和新概念望遠鏡方案及相關新技術預研工作。2000年在天文望遠鏡和儀器國際會議上報告關於中國30-100米口徑極大光學/紅外望遠鏡方案研究並發表文章。2004年6月又將最新的一種30米口徑的中國極大望遠鏡的方案在國際會議上作口頭報告。2005年又開始研究極大口徑大視場望遠鏡和大口徑空間望遠鏡。以上研究工作具有許多創新特色。
實驗室
南京天文光學技術研究所主動光學實驗室
天文學需要探測更加遙遠的天體，因此需要研製口徑更大，成像質量更高的望遠鏡。薄鏡面主動光學和拼接鏡面主動光學技術是為實現研製成像質量更高、口徑更大的望遠鏡必不可少的關鍵技術。國際上第一個薄鏡面主動光學鏡面是歐洲南方天文台的新技術望遠鏡（NTT）的3.5米主鏡，第一個拼接鏡面主動光學鏡面是美國的Keck望遠鏡的10米主鏡。
為了中國能掌握這些技術，由蘇定強院士主持在中國科學院國家天文台南京天文光學技術研究所開展了主動光學技術的研究 ，並建立了兩個主動光學實驗系統。
1． 薄鏡面主動光學實驗系統
薄鏡面主動光學實驗系統是在中國科學院天文委員會資助下於1990年至1994年建立的。主鏡的口徑500mm，厚僅6mm，Shack-Hartmann波面檢測系統有161個子孔徑，由計算機控制 58個或更少個數的力促動器的主動校正系統等構成。建立了一套波前計算和採用阻尼最小二乘法求解校正力的方法；控制力促動器操作，波前校正精度達到均方根值0.04微米。該系統用四年時間建成，是我國第一個薄鏡面主動光學實驗系統。
薄鏡面主動光學實驗系統的創新之處：
（1）在國際上首先在主動校正力的計算中採用阻尼最小二乘法克服測量誤差，並取得很好的效果。
（2）在國際上獨立的提出一種精確求解波面的積分方法。
（3）設計並磨製出非常有特色的用一塊透鏡和兩組相正交的稜鏡條組成的小透鏡陣。該小透鏡陣有很優秀的像質。
（4）研製出我國第一個Shack-Hartman波面檢測儀（或稱為“Sharck-Hartmann 波面感測器）
薄鏡面主動光學實驗系統於1994年獲得中國科學院科技進步二等獎。
薄鏡面主動光學技術的研究直接的為我國國家重大科學工程項目LAMOST的研製打下了重要的基礎。
2． 拼接鏡面主動光學實驗系統
拼接鏡面主動光學實驗系統是國家自然科學基金重點項目（1994年至1998年）。主鏡是由三塊六角形子鏡拼接組成。其中每塊子鏡都是對角線長250mm，曲率半徑3000mm的球面鏡。用電容式位移感測器作為位置閉環控制系統，由計算機控制精密位移促動器實現共焦或共面。經過課題組成員4年多的艱苦努力，成功地掌握了拼接鏡面主動光學的關鍵技術，建成了我國第一個拼接鏡面主動光學實驗系統，使我國的主動光學技術又取得了重要的突破。實驗結果表明：3塊對角線250mm的六角形子鏡拼接共焦精度達到0."07。這個系統可獲得並保持（在約20分鐘的時間內）口徑220mm可見光波段（λ＝650nm）的高精度共面象，共面的精度rms值達到λ/28。拼接鏡面主動光學實驗系統的創新之處：
（1）每個子鏡用3個子孔逕取樣檢測共焦。與國際上的拼接鏡面每個子鏡只用一個子孔徑比較，不僅能檢測子鏡是否共焦，還具有能精確檢測子鏡的焦點位置的優點。
（2）採用阻尼最小二乘法以及聯立求解面形控制方程和共焦方程實現共面控制和維持。
（3）在子鏡共面的拼接中採用逐點定標精確標定子鏡位相。
（4）巧妙地採用柔性鉸鏈等結構研製出解析度為4納米的高精度位移促動器。
拼接鏡面主動光學系統於1998年獲得中國科學院科技進步二等獎。
拼接鏡面主動光學技術的研究為國家重大科學工程項目LAMOST的24塊1.1米六角形子鏡拼接成5.7米X4.4米的施密特改正板，和37塊1.1米六角形子鏡拼接成6.5米X6米球面主鏡作了關鍵技術預研，打下了重要的基礎。
3. 大口徑主動光學實驗望遠鏡
LAMOST是國家重大科學工程項目。它的特點是擁有大口徑的同時兼有大視場。在國際上是最大口徑的大視場望遠鏡。在一塊大反射鏡上同時套用拼接鏡面和薄鏡面主動光學技術是LAMOST的主要技術創新同時也是主要技術難點。
LAMOST的光學系統是由球面反射鏡MB、反射施密特改正板MA和焦面構成的反射施密特系統。這兩個大反射鏡都是拼接鏡面，分別由37塊和24塊子鏡構成。在跟蹤觀測過程中，MA的面形要隨著時間而改變。因此，LAMOST中同時採用了薄鏡面主動光學和拼接鏡面主動光學這兩種新技術，在世界上還沒有先例，是主動光學中的難題和挑戰。
由於南京天文光學技術研究所的拼接鏡面實驗系統已成功的拼接了3塊六角形鏡面，又考慮到時間和經費問題，LAMOST中的拼接鏡面主動光學部分就沒有考慮再做實驗。但關於薄鏡面主動光學部分，雖然在室內的實驗裝置上是很成功的，但考慮到：在鏡面口徑、鏡厚比、鏡面形狀、力促動器的面密度、主動校正範圍等都有不同；LAMOST中光路長為60米（光軸長40米），還要考慮在這么長的光路上消除氣流擾動對成像的影響；另外LAMOST將工作在環境惡劣的室外環境中；要主動校正在跟蹤天體的過程中各子鏡的重力變形；子鏡支撐、力促動器、跟蹤控制等多方面還需要在逼近真實工作的條件下進一步最佳化；於是，蘇定強院士和崔向群總工程師提出並由崔向群總工程師主持進行了LAMOST的1:1的子單元的、可以模擬不同子鏡的、可以實時跟蹤觀測天體的室外主動光學實驗。
LAMOST主動光學實驗系統是由一塊施密特改正板MA的子鏡及其主動支撐系統和地平式跟蹤機架、一塊球面主鏡MB的子鏡及其支撐系統，和焦面及Shack-Hartmann波前檢測儀構成。這個實驗裝置其實就是一架口徑約1米的光軸長40米的LAMOST。兩塊子鏡對角線長均為1100mm，厚度分別為25mm和的75mm。模擬不同子鏡時，將焦面和MB作相應的移動和轉動。與真正的LAMOST望遠鏡不同的是MA在南，MB在北，而且MB的光軸是水平放置的，沒有傾斜25°。
主動光學實驗中，用Shack-Hartmann波前檢測裝置檢測波面形狀，再根據計算，由計算機控制力促動器實現主動光學的閉環控制子鏡的偏軸非球面面形。2002年底薄鏡面主動光學的閉環控制成功，並獲得2002年國家天文台十大科技進展獎。校正星象最好達80%光能量集中在0.5角秒直徑的園內。
模擬LAMOST觀測中的情況，在實驗中實時跟蹤天體，完全根據當時的天體位置計運算元鏡所需的非球面面形，由此面形計算並由薄鏡面主動光學控制系統控制精確產生此面形，從而保持好的像質實現主動光學的開環控制。2004年8月，開環實驗成功。
2004年12月30日大口徑主動光學實驗望遠鏡裝置通過了國家重大科學工程項目工程指揮部的驗收和江蘇省科技廳的鑑定。專家們認為：大口徑主動光學實驗望遠鏡是一架改正鏡為1.1米的國際上第一架採用主動光學技術的反射施密特望遠鏡。利用本實驗裝置，經過現場測試，在自準直閉環校正及視寧度（FWHM，採用DIMM方法）1.3～3.3角秒的情況下，可保證80％的能量集中在直徑為0.39～0.94角秒的圓內；用開環校正對天體進行跟蹤觀測，在視寧度（FWHM，採用DIMM方法）為2角秒左右的情況下，可保證長時間（2-4小時）80%的能量集中在直徑為1.6角秒左右的圓內，獲得了高水平和高精度的結果。本裝置用六角形薄鏡面為主動光學中的可變形鏡，發展了相關的主動校正力的定標計算方法，並用主動光學開環控制的技術成功地在薄鏡面上產生偏軸非球面，補償了光學系統的像差，解決了大口徑、大視場反射施密特望遠鏡的關鍵技術之一，屬於國際首創。本裝置的實驗成功不僅為我國重大科學工程LAMOST的建成打下了可靠的基礎；而且使我國掌握了大口徑薄鏡面主動光學的關鍵技術；並開創了天文光學中大口徑、大視場觀測的新局面。
