对用波差与表面斜率误差评价光学元件面形误差的方法进行了比较和讨论.以具有不同面形精度的光学元件,在不同的数据处理方法下得到的结果为例,说明此两种面形评价方法在数据处理方法不同时在数值上的联系.

应用相移干涉及Zernike多项式波面拟合技术实现对空间小角度的高精度测量，测量精度可达0．013″。与采用自准直仪、激光干涉小角度测量仪的测量方法相比较，测量精度有较大幅度的提高。与测长设备－光栅尺结合使用，可同时高精度测量导轨俯仰和偏摆两方向上的直线度。

为了实现超薄球面镜的非球面成形，提出了一种采用非球面梯度法求致动器排布初始解的方法。给出了该方法的理论依据、排布方法以及计算非球面度梯度的两种公式；以一大口径离轴超薄非球面镜为例，用非球面度梯度的两种计算公式分别求出了致动器排布初始解，完成了非球面成形的有限元分析，得到了满足面形精度RMS值为21．09nm的最终解；最后，介绍了致动器排布的优化步骤，比较了非球面梯度法、正方形法和环形法的差异。结果显示，用非球面度梯度平均值公式求出的初始解与最终解最接近，符合非球面度梯度变化率与致动器面密度的关系，而通过优化还能进一步减少致动器数量和面形残差。在相同面形精度下，非球面梯度法排布的致动器个数约为正方形和环形排布的1／2或更少；在相同致动器个数下，非球面梯度法排布的面形残差RMS值...

本文从莫尔偏折技术的基本原理出发，结合镜片屈光度的概念，分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的，即：镜片的屈光度与透过镜片后产生的莫尔条纹的倾角的正切成正比。对影响镜片屈光度测量误差的几个参量进行了讨论，理论分析表明，选用合适的光栅周期，设定合理的两光栅间夹角，莫尔偏折技术用于测量低屈光度及中高屈光度的镜片具有很高的测量精度。最后给出了测量单光镜片、非球面镜片和渐进多焦点镜片的莫尔条纹图，并进行了分析讨论。

采用传统的研磨抛光方法很难实现口径与厚度比很大的玻璃透镜的制造，下盘后机械应力变形是影响透镜精度的重要因素之一。而采用玻璃精密模压制造技术，无需透镜毛坯装夹固定机构，在加工过程中几乎不产生机械应力，因此是小口径薄型玻璃透镜的首选制造技术。成功制造了一种口径与中心厚度比为11的薄型透镜，面形精度的PV值和RMS值可分别达到0．41μm和0．08μm，重复精度的PV值优于0．1μm，测量结果表明：该模压透镜具有良好的面形精度，且批量制；龟的一致性很好．说明采用玻璃精密模压制造技术加工小口径薄型透镜是一种高效可靠的加工方法。

本文以超声波加工机对玻璃等硬脆材料元件的加工工艺为主要研究对象，阐述了超声波加工的原理、变幅杆和刀具的设计以及加工工艺的研究，并将它应用在空间光学系统中光学元件的轻量化的加工。同时对加工后的表面微观特性－表面微裂纹和表面微应力进行具体测试分析，以解决在复杂的空间环境中元件的表面质量对使用精度和应力变形的影响，从而提出适于大型光学元件轻量化的工艺技术方法。

计算机辅助装调技术是通过计算机对理论和实时检测结果的分析计算来有效地指导装调技术，本文通过计算机对由柱面反射镜组成的红外反射护速系统的各种调整自由度的详细分析，以及在检测时对结果的实时分析，可确定合理的检测方案，有效的减少了调整时间，得了理想的结果。

针对超轻超薄反射镜（超薄镜）径厚比大、自身刚度小、单独加工难度大的问题，采用基底支撑方式对超薄镜进行加工。我们研究了在加工过程中粘接，温度、应力等因素所导致的超薄镜变形的控制手段并对变形控制效果提出了评判方法。通过195mm口径超薄镜工艺实验对控制变形的工艺进行改进，用改进后的加工工艺进行了340mm口径的超薄镜制造，得到了比较理想的面形，下盘后PV值5.74λ，RMS值1．02λ（2=632．8nm）。这表明在超薄镜制造过程中变形控制的技术方案可行，工艺改进方向正确。同时，实验结果表明，超薄镜制造过程中的变形最终表现为镜面出现非重力因素引起的像散。

针对超薄反射镜径厚比大，自身刚度小，更易受环境变化影响面形精度的问题，本文对一块口径500mm超薄实验镜的主动支撑方案进行了有限元分析，并提出了主动支撑方案。本文包括以下内容：1）利用有限元软件系统建立了500mm超薄镜面的有限元模型；2）利用Zernike多项式几个低阶像差来模拟镜面的制造误差和工作环境变化引起的镜面形变，得到超薄镜面上各点的误差值；3）在分别计算出各个致动器响应函数的基础上，给出了该超薄镜具有最佳主动校正能力的致动器分布的优化方案；4）通过对比不同厚度的超薄镜的主动校正能力，给出了500mm口径超薄镜的最佳厚度。

介绍了哈特曼法检测眼镜片的测量原理及对远轴光线的屈光度补偿，采用哈特曼法对渐进多焦点镜片进行检测。提出了实验总体方案并得到CCD采样图，通过后续图像处理，理论上可以得到镜片的屈光度分布图。结果表明，哈特曼法检测渐进多焦点镜片结构简单，方便可行。