采用双球面法对立式Fizeau干涉仪的参考球面进行标定以确定由重力、安装夹持力等导致的面形形变量，提高立式光学系统中光学元件的面形检测精度。首先，推导了双球面法标定算法；进而，理论分析和模拟计算了影响检测精度的环境、重力、安装夹持力等因素；最后，利用双球面法对立式Fizeau干涉仪的参考球面进行标定，并利用误差合成理论分析实验结果。实验结果显示，利用双球面法标定F／1．5的立式Fizeau干涉仪参考面的精度为2．3nm。其中，算法本身以及实验操作引起的测量重复性不大于0．7nm，包含环境误差时的重复性低于1．2nm；重力导致的面形形变约为0．9nm，标准镜安装导致的面形形变约为1．7nm。结果论证了双球面法具有很高的标定精度；环境对检测精度的影响与干涉腔长度有关，长度增加时影响很明显；立式工作时，重力、安装等因...

针对90nm节点光刻投影镜头中使用的非球面存在高次项,且与理想球面偏离量较大的特点,基于像差补偿理论,设计了一种三片式结构的Offner补偿器来实现非球面的高精度检测。采用等量轴向球差补偿非球面各阶系数的方法,主动引入一定量的轴向球差,补偿光线在非球面法线方向的偏离量。结果表明,初级像差和高级像差可很好地平衡,使剩余像差很小;MTF远远超过衍射极限;系统工作波长为632.8nm,F数为1.64,均方波差RMS〈λ/1250;系统轴向像差〈0.47μm,满足基本干涉成像条件;各方面指标均满足高精度检测补偿器的设计要求。最后,根据现有检测装置的精度对所设计的结果进行了公差分析,给出了较宽松的公差容限。公差分配后,系统综合残余波像差〈0.00727λ,满足系统装调精度要求。