采用子孔径拼接法对传统系统传递函数校准方法进行修正。将大口径干涉仪视场分成若干个等晕区，采用标准台阶相位比较法分别测得每个等晕区的传递函数，然后将大口径干涉仪系统传递函数修正为每个等晕区传递函数的加权平均，其权重因子由对应等晕区内测试面的功率谱决定。实验结果表明：中心视场对应传递函数和修正后的系统传递函数在3mm^-1附近处差值大于0．2；修正后的系统传递函数校准方法能更准确地得到波前功率谱密度。

使用PSD作为大口径光学元件的质量评价标准，为保证检测系统的精度，标定了作为测试系统的大口径相移干涉仪的系统传递函数，并讨论了在对ICF驱动器中所使用的光学元件进行检测时产生的两种主要误差，即：由于放置倾斜导致的低频误差和由干涉条纹引入的高频误差。同时还分析了这些误差在进行计算和分析时可能造成的影响以及消除的方法。

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。

本文研究了应用于平面光学元件的快速抛光技术，从材料去除率、元件面形和表面粗糙度出发，对快速抛光技术应用于平面大口径元件的加工效果进行了探讨。研究了在快速抛光技术中压力和主轴转速对材料去除率的影响，验证了Preston公式在快速抛光中的适用性，快速抛光技术的去除效率可达10μm/h；其次，研究了聚氨酯抛光元件面形的精度，对于330mm×330mm元件可达～1.0λ（λ=632.8nm）；最后，对快速抛光系统中抛光粉颗粒大小及形态随使用时间的变化进行了观测，并测量了使用300目和500目抛光粉时快速抛光元件表面粗糙度以及其随抛光粉使用时间的变化。

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．

为了解决大口径光学元件检测过程中成本高、空间分辨率低这两个主要难点,提出了使用小口径、高精度干涉仪分次检测大口径元件,然后通过优化算法将检测结果进行拼接处理,最终得到原大口径元件波前信息的方法,并作了初步的拼接模拟实验,确认了这一方案的可行性.

在高功率固体激光装置要求的所有平面透射光学元件中,熔石英材料的屏蔽片是光学冷加工难度最高的元件之一,加工要求为单次透射波前畸变为λ/6(λ=632.8 nm).其外形尺寸径厚比大于301,远远超出普通光学元件径厚比小于101的要求.由于径厚比大,所以光学元件在加工和测量的过程中很容易受到重力、装夹力等的影响而变形,影响加工和检测的精度.介绍了采用新兴的数控加工技术有效的避免了加工过程中各种装夹力、重力对面型的影响;通过优化参数,加工效率也得到了有效的提高.

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。

根据统计光学建立了干涉成像系统信噪比的理论模型,数值分析了干涉成像系统信噪比与系统参数之间的关系。分析结果表明：为了提高系统的信噪比,应提高信号光场强度与噪声光场强度之比,使参考光和测试光光强接近相等,降低系统中光学元件的数量和每个元件的偏差,使光源相干长度约为测试光和参考光间光程差的2～5倍。要使信噪比大于10,则要求系统中光学元件总偏差的标准差小于1/4波长。信噪比的统计理论模型可为干涉成像系统设计和干涉测量提供理论指导。