为了实现对极紫外光刻投影物镜非球面反射镜的超高精度检测，引入了可见光移相点衍射干涉仪，介绍了其工作原理，并采用自行设计的十三步移相算法和传统五步移相算法对可见光移相点衍射干涉仪的测试误差进行了详细的理论分析及仿真计算，分析结果证明了十三步算法优越性的同时，也给出了要实现干涉仪的超高检测精度应该限定的测试组件的性能参数。为了验证可见光移相点衍射干涉仪及十三步算法的切实可行性，搭建了原理实验装置，通过40次重复测量取平均值的方法获得被检元件面形。实验结果表明：十三步算法和五步算法的结果相近，但十三步算法的重复性优于五步算法。采用十三步算法，在所构建的实验装置上实现了RMS值优于M10000（A=632．8nm）的检测重复性。

为了提高可见光移相点衍射干涉仪的测量精度， 对空气扰动误差的分析以及有效的抑制是十分必要的。 利用自行设计的十三步移相算法与传统的五步移相算法对空气扰动误差进行了理论分析与仿真计算，分析结果证明了新算法的优越性，并且通过对干涉仪的空气扰动误差的分析，最终得到了干涉仪工作的环境控制条件， 如果采用十三步移相算法， 保证空气温度变化控制在±0.005 ℃以内，压强变化控制在±1 Pa 以内，水汽压变化控制在±5 Pa 以内，温度梯度变化控制在 0~0.01 ℃范围内，压强梯度变化控制在 0~2 Pa 范围内，最后再对多次测量结果取平均，则空气扰动误差引起的位相误差将在测量精度允许的范围内。 在现有的实验条件下搭建了原理实验装置，实验结果表明：十三步算法和五步算法的结果相近，但十三步算法的重复性优于五步算法。 采用十

极紫外投影光刻（EUVL）两镜微缩投影物镜通常采用Schwarzschild结构和平场结构。本文分析了这两种结构在EUVL不同发展阶段的设计特点，并依据有限距反射系统像差理论，从解析解出发，设计了两套平场两镜系统，分别用于对分辨力为70nm、无遮拦、环形视场扫描曝光系统及目前研制的EUVL 32nm技术节点小视场曝光系统的研究。系统设计指标满足极紫外投影光刻要求。

提出了一种基于多种群遗传算法（MPGA）的折反射全景成像系统非球面元件的设计方法。结合广义科丁顿公式及几何光学原理,推导出非球面两镜系统像散表达式。在此基础上,利用MPGA,以像散作为非球面两镜系统像差评价参数,求解出满足消像散及指定透视投影关系的非球面面形方程。给出MPGA求解非球面面形的实现过程,并用遗传算法最小二乘混合优化算法得到了便于实现光线追迹和像差计算的非球面多项式。研制了一个焦距为-1.2 mm,F数为1.5,视场为360°×（35-90°）的折反射全景成像系统,给出了实验图像,获得了较好的成像质量。

高精度测量薄膜的吸收系数对于激光光学薄膜研究具有重大意义，而激光量热计是一种可靠灵敏的光学器件吸收测量工具。本文介绍了激光量热计的基本原理与实验装置。考虑到193nm波段的测量应用，讨论了系统的校正操作，包括能量探测器、样品热容、温度漂移、杂散光及热传导校正，以提高测量精度。

多层膜光栅是集多层膜的高反射率与光栅的高光谱分辨于一身的新型光学元件,它的出现使得在极紫外/软X射线（EUV/SXR）波段采用非掠入射、高光谱分辨率的分光元件成为可能。对多层膜光栅的衍射特性进行了分析,这些衍射特性使多层膜光栅能够作为核心部件,实现很多新颖的EUV/SXR光谱仪器,如窄带X-UV单色仪与多色仪。近年来,多层膜光栅的制备领域不断地出现新的思想与方法,同时多层膜光栅的实际应用也不断增多。多层膜光栅作为一种重要的光学元件,在天文学、物理学和材料科学等领域具有广泛的用途。介绍了多层膜光栅在众多研究领域中的应用。