采用Hindle球方法检测凸非球面是人们常用的经典方法之一，此方法的优点是检验精度高、操作简单。为了解决经典Hindle球检验离轴凸非球面所需的Hindle球口径过大的问题，提出采用离轴Hindle球检验离轴凸非球面的方法。此方法中，Hindle球使用在离轴状态，通过旋转离轴凸非球面达到检验整个待检面的目的。此方法可以大大减小Hindle球的尺寸，从而间接增大了待检离轴凸非球面的尺寸。本文同时对此方法的测量精度进行了理论分析。

利用环形子孔径拼接干涉技术可以不需要补偿器、CGH等辅助元件就能够高分辨、低成本、高效地实现对大口径、大相对孔径非球面的检测。介绍了该技术的基本原理，并基于最小二乘法和Zernike多项式拟合建立了合理的数学模型，同时对其进行了计算机模拟实验，拼接前后全孔径相位分布残差的PV值和RMS值分别为0．0079λ和0．0027λ，说明该拼接模型和算法是准确可行的，从而提供了除零位补偿外又一种定量测试非球面尤其是大口径非球面的途径。

提出了运用干涉仪的Fiducial功能确定干涉仪CCD的测量坐标系与非球面镜面坐标系的对应关系，然后对两者关系进行正交化拟合，从而标定出非球面干涉检验中的投影畸变，并用于某高次、离轴非球面进行干涉检验中的投影畸变标定，拟合精度为1．96453μm。根据标定结果对干涉测量面形图重构，进行了数控抛光实验，最终面形精度达到均方根值λ／20（λ-0．6328μm），证明拟合精度完全满足数控抛光的要求。

用于Ф1．2mF／1．5主镜面形检验的补偿器，需要补偿0．087mm的非球面度，并满足0．033λ（RMS）面形检测要求。介绍了该补偿器的设计、误差分析、加工、标校及最终主镜检测的情况。主镜检测前用计算全息（CGH）对补偿器标校显示：补偿器产生的抛物面面形误差为0．012λ（RMS），二次曲面常数K的误差为0．0064％；主镜最终补偿检测结果为：面形误差0．027λ（RMS），二次曲面常数K的误差为0．0306％，与分析的结果相符。结果表明，补偿器设计合理，建立的误差分析原则和方法可行，加工质量可靠，为更大口径高陡度非球面主镜的补偿检验奠定了坚实基础。

研制了一个通光口径Ф0=300nm，放大倍率为50倍的透射无光焦度系统．此光学系统为改进型的开普勒型无光焦度系统，它解决了伽利略型无光焦度系统没有实焦点、不能放置消杂光光阑、开普勒型无光焦度系统轴外像差不能校正的问题．系统光学材料全部采用德国进口Schott熔石英玻璃，物镜为高次非球面．经数字干涉仪检测，物镜系统最终面形误差峰谷值为λ／10，均方值误差优于λ／60．

研制出了一种能在外场使用的哈特曼物镜，该物镜口径为300mm，焦距800mm，视场为-1～1mrad，在0．532nm、0．6328nm、1．064nm三种波长（λ）下工作，主波长为0．6328nm。该系统光学材料全部采用德国进口Schott熔石英玻璃，物镜是高次非球面，用WYKO干涉仪检测，检测结果表明物镜波面误差PV值为λ／12，均方根值RMS优于λ／100。