1、研制大口径薄膜望远镜的原因：
为了提高地球同步轨道卫星对地分辨率，需要研制大口径空间望远镜系统。
2、传统空间大口径望远镜带来问题及解决方法：
传统的反射镜成像系统制作周期长、研制成本高、体积重量大，对火箭的运载能力是很大的挑战（口径越大，重量越大）。薄膜反射镜的使用虽然可以使望远镜系统物镜变得很轻薄，但是需要高精度的表面面型控制系统（要求反射镜的面型误差小于λ／20，这在可见光波段很难实现），这增加了成像系统的复杂性和质量。
3、利用菲涅尔透镜制造轻质量、超大口径的衍射望远镜成为有效途径：
衍射薄膜成像系统具有大口径、轻量化、面型公差大、空间可展开、易复制等特点，能极大地降低制造成本和发射成本。与薄膜反射镜相比，最大的优势在于（如下图：面型误差对反射和透射元件的影响）：
4、菲涅尔透镜不同结构对衍射效率的影响：
菲涅尔透镜是刻蚀有两个或者多个台阶深度的浮雕结构的位相型衍射元件，可以加工得十分轻薄，具有衍射效率高、面型精度要求低等特点。连续浮雕结构理论上能实现100％的衍射效率，但加工难度很高，本文采用多台阶结构逼近连续浮雕结构。二台阶结构的衍射效率为40.5％，四台阶结构的衍射效率为81％，如下图所示。
5、衍射元件（菲涅尔透镜）的缺点：
从聚光作用看，普通透镜是利用光线折射原理实现聚焦，从物点发出的各光线到像点的光程相等，而衍射元件则是利用光的衍射原理实现光线汇聚，从物点发出的光波经过衍射元件的各环带发生衍射，相邻环带到达像点的相位差为 2π的整数倍，产生相干叠加。两者之间有实质性差别，而这种差别表现在普通透镜只有一个焦距，而衍射元件的焦距与波长密切相关，其数值与波长成反比关系。
色散严重：如上图所示，菲涅尔衍射元件的焦距与入射波长呈反比，色散严重，带宽窄，满足如下关系fm＝λ0f0/ｍλ，其中：λ0为设计波长，f0为在设计波长λ0下的主焦距，ｍ 为衍射级次，λ为实际入射波长，fm为在实际入射波长λ 下的ｍ 级焦距。
色散严重，就需要进行校正：根据Schupmann理论，可通过一对相同色散，相反光焦度的衍射元件实现消色差。衍射光学系统如下图所示。
