采用二维ＰＳＤ功率谱密度函数来评价光学元件面形中频波前．而这部分波前误差在传统的分析中被表示为"残余量"．它们产生的散射会严重地影响光学系统的成象质量。简要叙述了ＰＳＤ的计算方法及实验结果。

针对国内外现有薄膜反射镜面形检测方法存在动态测量不便,测量面形单一等问题,提出了基于正弦条纹投影的反射镜面形测量方法。基于此方法搭建了测量平台,分析推导显示,该方法的测量不确定度〈0.385μm,该平台的测量不确定度〈4.25μm。在此平台上对标准球面镜进行了测量,验证了此平台的适用性。最后,对优化控制下的Ф300mm静电拉伸薄膜反射镜的面形进行了多次测量,结果表明,中心矢高测量值与理论值基本一致,优化后最佳镜面面形RMS值为5μm,PV值为39μm,相对于优化前RMS值减少了34.17%,PV值减少了26.4%,显示所搭建的基于正弦条纹投影方法的测量平台满足了现阶段薄膜反射镜面形测量的需要;而提出的面形控制算法可控制薄膜反射镜得到所需面形,并有效地提高面形精度。

介绍了一种新颖的非球面轮廓仪的测量原理和测量试验，它通过测量非球面与某一参考球面之间的偏离量来唯一确定非球面的面形误差，通过调整测量臂长以及回转轴线与光轴之间的夹角实现对不同非球面的测量。系统主要由高精度两维转台，高刚度测量臂，四自由度微调系统和高精度扫描测量传感器组成，并分别在VC＋＋6．0与MATLAB平台上开发了测控软件以及数据处理软件。该测量方法的优点是测量所需传感器量程小，测量运动为一个简单的回转运动；缺点是测量调整自由度多，校准困难。建立了测量系统的数学模型，通过测量数据与名义面形之间的非线性优化，在获得面形误差的同时获得了非球面面形参数误差。通过测量多条截线实现了对非球面面形的全口径检测。最后对直径200mm，顶点曲率半径1400mm的凹形抛物面镜进行了测量，结果表明，系...

利用相关拼接技术测量表面面形,可以用较小的测量口径实现较大面积表面面形的测量,并同时保持高的测量精度、高的空间分辨率和系统的低成本.在这项技术中,模型的建立和求解至关重要.本文针对一般模型建立和求解过程中的问题,提出了基于最小二乘迭代的求解方法.该方法不但考虑了高度信息的变化,而且全面考虑了在一般模型求解中简化的x,y方向上参数的影响.本文通过模拟仿真对求解方法进行了验证.

摆臂式轮廓测量法通过测量非球面与某一球面之间的偏离量实现对非球面形的测量,但无法测量非球面的顶点曲率半径。在开发了测量试验系统的基础上,通过对测量原理的深入研究,利用被测非球面名义面形与测量数据建立了测量参考球面半径非线性最小二乘优化模型,利用该模型,可以在测量非球面形误差的同时获得被测非球面的顶点曲率半径值。同时分析了该模型的理论收敛误差,并在MATLAB下对算法进行了仿真。最后对直径200mm,顶点曲率半径1400mm的凹形抛物面镜进行了测量实验。仿真和测量试验表明了算法的有效性。

介绍了一种大相对口径非球面精磨阶段面形的测量方法原理及实现其功能的软件设计.利用机械接触式装置,通过长导轨及其光栅探头的高度变化来直接测量非球面的矢高,并把所测得的三维数据传输给计算机.经数据修正和预处理,通过MATLAB软件计算得到整个镜子的面形特征参数.其结果用来指导大口径非球面的精磨加工.

总结了常用非球面光学元件的检验方法的分类及其特点，提出了满足大口径高次非球面的高精度检测方法的基本要求，重点分析了细光束干涉测试方法及其在大口径非球面高精度检测方面的应用．

提出了一种综合测量非球面面形的激光束偏转法，针对不同类型的非球面，共提出了三种方案：平移法、转动法和平移转动法。该方法可测各种非球面，通用性强。并对激光束偏转法中对面形测量精度有极大影响的激光束反射角的测量作了重点介绍。实验结果显示，该方法测量精度达到λ／5－λ／10，接近干涉法的水平。

运用子孔径检测及拼接的方法可完成大口径光学件面形的干涉测量。为了能够减少子孔径拼接的误差累积与数据处理算法带来的精度影响，运用子孔径拼接的误差拼接算法，并通过对实验检测数据的处理，得到拼接结果与全孔径检测结果比较，面形波面峰谷值相差0．0842，均方根值相差0．01λ，误差在Veeco光学干涉测量仪器的公差范围内。实验结果验证了误差均化算法可有效减少误差的传递与累积，实现子孔径拼接技术对大口径光学件的正确检测。