本发明公开了一种用于系外行星探测的光学合成孔径成像试验系统，包括：恒星‑行星光源模拟器输出具有一定角度差异、亮度不同的两束平行光；可控孔径阵列包括多个单独控制的子孔径；聚焦成像模块汇聚可控孔径阵列输出的光信号，并发送至显微成像模块；显微成像模块产生并放大干涉条纹信号，并发送至数据处理模块；数据处理模块记录干涉条纹，并控制可控孔径阵列执行下一次子孔径组合的通与断，以模拟基线变化，当基线变化足够进行成像的UV覆盖后，根据记录的干涉条纹进行成像解算。本发明利用可控孔径阵列引入等效的子孔径空间运动，有效降低了系统模拟的复杂度和成本，同时避免了多镜系统中因面型差异引入的额外误差。