本发明涉及空间遥感领域高分辨率光学遥感器中一种稀疏孔径光瞳结构及其设计优化的方法。所述的稀疏孔径光瞳结构由9个直径相同的子镜构成，其分布结构为：每个子镜的中心连线构成一个等边三角形，该等边三角形每个顶点上的子镜与其相邻的子镜中心连线构成三个相同的小等边三角形。对该稀疏孔径光瞳结构进行设计优化的方法是采用控制子镜间距s和填充因子F。按本发明所提供的技术方案，稀疏孔径光瞳结构灵活，易于装调，且使其构成的光学系统的成像质量得到了较好的改善。