波前功率谱密度（PSD）被用于评价惯性约束聚变（ICF）激光驱动器光学元件中频段的波前误差。干涉仪对PSD较高空间频率分量的测量存在失真效应，可通过干涉仪系统传递函数（STF）的检测标定来获得真实的波前PSD分布。采用台阶板位相比较法测得大口径菲索相移干涉仪检测系统在透射和反射检测情形下的传递函数。对传递函数测试算法进行了比较分析，明确了干涉仪系统zoom倍率的改变等因素对传递函数测量的影响，为波前PSD的准确检测奠定了基础。

在对光学元件面形进行检测和光学系统成像质量的评价中，移相干涉测量技术有着广泛地应用。但是，光学干涉仪的测量精度对环境的要求非常苛刻，环境的振动和空气的扰动会对测量结果产生很大影响。提高移相干涉仪的抗振性很有必要，受到广泛重视。国际上移相干涉仪的抗振技术主要包括主动抗振和被动抗振两方面，两种技术具有各自特点。

推导并用实验验证了光强与入射波前在单位像元面积里成近似线性关系，从而得到入射波前经CCD采样后的功率谱密度（PSD）公式．根据谊公式，模拟分析了影响CCD采集系统的系统传递函数的各个因素：入射波前、CCD的填充因子厦CCD的曝光时间，得出了他们与系统传递函数的定性关系，并且通过实验明确CCD曝光时间对高空间分辨率波前检测不确定度的影响，为高空间分辨率干涉设计提供了理论依据．

神光Ⅲ的光学系统具有高功率密度运行的特点,对光学元件的抗激光损伤能力等提出了很严格的要求.光学元件内部的微缺陷会引起局域场强增强,采用时域有限差分方法对亚波长量级的缺陷进行了电磁场的数值模拟,并对数值计算的参数选取给出了定量的判断.

为了有效地表征和评价光学元件局部小尺度波前畸变,提出了能同时反映空间频率和空间位置的Wigner分布函数评价方法。通过理论分析Wigner分布函数与功率谱密度之间的关系,得到了局部波前畸变的评价方法和指标。模拟计算和实验结果验证了该方法的有效性,并表明：该方法不但能判断光学元件的中频误差是否满足惯性约束聚变系统要求,而且还能确定不满足要求的特定区域,从而有效地指导光学元件的返修。

提出了一种新的基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法。该方法根据条纹图灰度值梯度分布规律，只在干涉条纹切线方向进行中值滤波，它能有效地处理各种相干噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除随机噪声、椒盐噪声以及由于光照不均匀引起的较大面积的亮斑或暗斑等噪声。对于亮斑或暗斑，其滤波效果要明显优于Gerchberg外插迭代算法。以WYKO相移干涉仪5次钡4量的面形平均值作为被测面形的参考值，则经过预处理后，抑制了噪声引起的局部误差，傅里叶变换法计算得到PV值的误差从未预处理的14．4％（全口径）、13．1％（95％口径）分别减小到3．4％（全口径）、1．5％（95％口径）；RMS误差从28．7％（全口径）、23．3％（95％口径）分别减小到5．0％（全口径）、2．3％（95％口径）。

介绍了一种新的环形光源技术来抑制干涉仪系统的本征噪声以提高信噪比。阐述了环形光源抑制干涉仪系统本征噪声的原理，根据条纹对比度和需抑制噪声空间频率的要求，推导得到了环形光源的外半径和内半径。通过与传统的点光源对比实验表明：环形光源模式系统的本征噪声峰谷值小于点光源模式,且没有明显的牛顿环噪声,本征噪声的功率谱密度在空间频率小于2.5mm^-1时小于点光源的1/10，系统信噪比在空间频率小于2mm^-1时大于点光源的两倍。

针对ICF系统要求,提出了一种基于统计理论的大口径光学元件功率谱密度测量方法。该方法将大口径波前划分成足够多个子区域,分别求得每个子区域波前的功率谱密度,根据统计理论可将大口径波前功率谱密度表示为各个子区域波前功率谱密度的加权平均,其权重因子是各子区域对应的面积。模拟计算和实验结果验证了统计法测量的有效性,并表明当子区域个数大于等于8×8时,统计法测量和子孔径拼接测量得到的功率谱密度吻合较好。统计法测量对平台移动精度和环境稳定性要求不高,可应用于大口径光学元件功率谱密度的过程检测。

为实现在高功率激光装置中对平面反射镜反射率的高精度测量，提出了将双光束分光光度法与VW测量法相结合，利用扩束后的测量光束测量被测元件的反射率。推导了计算公式，搭建了测量光束口径为50mm的检测系统，通过对标准吸收玻璃吸收值的测试验证了系统对光束能量测试的准确性。利用该系统对高功率激光装置使用的反射镜的反射率进行了测量，并将其测量结果与用lambda900分光光度计测量的结果进行了比对。结果表明：该方法的测量精度优于0．1％。