此激光平行光管具有以前平行光管的优点，且可以与数字相移干涉仪对接，直接进行波前误差的高精度测量。分别用于三种波长，主波长λ=0．6328pm，另有λ=0．532pm和λ=1．06μm两种波长。基于三级像差理论，得出了采用非球面单透镜的平行光管的光学设计初始参数。以通光口径为Φ300mm、后截距为4616mm物镜为例，分析了不同波长下的波差、球差和有效焦距的变化情况。在其设计、加工、检验和装调上解决了诸多关键技术研制出了此规格的平行光管。最终物镜的波前误差达到0．11λ（λ=0．6328μm）。

光学仪器通常都工作在一定的温度环境中， 温度变化将造成光机系统的结构尺寸以及光学介质的特性等参数发生变化。针对卡式红外光学系统工作环境温度变化范围大的特点，进行了热补偿结构设计。 并利用有限元方法，对主镜及其支撑结构进行了分析，明确了导致镜面变形和结构参数变化的主要因素为大范围的温度变化。 在此基础上，对支撑结构进行了改进和参数的优化设计。 研究结果表明：改进后的结构是合理可行的。

对于大口径精密投影光刻制版镜头来说,透镜的应力变形和中心误差对整个系统的成像质量有较大影响.详细介绍了一种减小应力变形的特殊结构和在一种光学装校过程中多镜组整体对接的方法,给出了对接前后的偏心测量数据以及镜头实际曝光的图形.

根据红外望远镜的工作状态,望远镜窗玻璃主要受到大气压力和重力的影响,由于要求得到高空间分辨率的太阳像,所以对窗玻璃的变形要求很高.用有限元法对处于工作状态下的窗玻璃进行计算,得到不同厚度和不同工作角度窗玻璃的变形数据,然后对变形数据进行比较分析.可看出对应于相同的口径,不同厚度的窗玻璃,在此工作状态下的变形有较大的不同,但在对于厚度不变而只改变观测角度即受力状态的情况下,重力对窗玻璃的影响相对是较小的,通过分析比较得到了比较适合此系统的窗玻璃的口径和厚度.

真空望远镜封窗玻璃主要受到大气压力和重力的影响,由于要求得到高空间分辨力的太阳像,所以对封窗玻璃的变形要求很高.用有限元法对封窗玻璃进行力学分析计算,得出不同角度观测时的应力及变形数据,封窗玻璃在各个位置观测时受到的应力和变形相差很小,可近似认为变形后的表面是对称旋转变形.

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。

高精度光刻物镜是微电子光刻专用设备中的关键部件之一,不仅要求光刻物镜的精度高,还要尽可能地减小装调误差.根据193nm光刻物镜的光学零件结构尺寸,利用大型有限元分析软件Algor和材料力学的应力变形理论,求得了结构形式与重力变形关系,支撑方式与变形的关系,材料不同时的变形趋势图,为整个光刻物镜的装配和调校提供了依据.研究表明,非均匀支撑是引起重力变形的主要原因,在物镜口径(300mm时采用9点以上支撑方式其最大变形量基本恒定,并可预留加工'误差'补偿重力变形.