根据高精度干涉仪镜头的工作状况,给出了平放时镜头的装卡方式。用Ansys Workbench有限元分析软件对镜头由重力、支撑结构所导致的面形变化进行仿真分析,在对光机结构进行有限元分析的基础上,反复优化镜头机械结构设计,从而使支撑结构引起的系统误差降到最低,以Zernike多项式为接口工具拟合镜面变形,评估了该支撑结构对镜头光学性能的影响。分析结果表明,在该支撑方式下,干涉仪镜头引入的波像差的均方根值RMS〈1/50λ,满足像质要求。

根据大型轻质镜加工过程中的受力情况,用有限元对镜子进行静力学分析和计算.分别计算了镜子的自重、磨盘正压力、磨盘剪切力等对镜面变形的影响情况.根据镜面变形规律设计了一系列支撑结构,最终确定了符合面形质量要求的支撑结构.

瑞奇-康芒法是检测大口径平面时的行之有效的方法。由于被检平面处于发散光路中，这就使得平面面形与系统波像差之间的关系(即影响函数)变得十分复杂，推导起来十分困难，故长期以来该方法只能作为一种定性或半定量的检测手段。给出了数学算法，推导出了被检平面镜面形误差与检验系统波像差之间的相互关系，实现了瑞奇-康芒的定量检测。

采用轻量化结构的空间相机主镜,因为镜体力学分布较传统的实心镜体复杂得多,因而轻型镜面的加工较之实心镜面复杂得多.镜子在加工中的支撑方式和受力状态是影响镜面加工精度的主要因素之一.没有严格准确的数学分析难以保证镜子的加工精度.本文用有限元法首次对正在加工中的空间相机主镜进行力学分析.根据变形规律设计了几种支撑方案,从中选定了主镜的最终支撑结构.镜面面形的加工精度实现PV值l/10,RMS值l/62.满足使用要求.

基于弹性力学理论，对应力加工方法的原理、算法及玻璃薄板对复杂面型的模拟进行了研究。在球面镜周边分布力和力矩的状态下对球面变形为轴对称非球面进行了分析，以抛物面镜为例，采用有限元法对玻璃薄板周边施加均布弯矩后产生的变形量和最大应力进行了模拟、分析和仿真计算，得出的仿真结果与球面和抛物面之间的理想变形量进行比较，验证了基于弹性力学的应力加工方法加工旋转对称非球面理论的正确性。

以φ400mm轻型平面镜为例，介绍了采用机械减重法制造轻型镜的工艺技术。镜坯的轻量化采用了刚度虽不是最优，但工艺性最好的圆孔结构，并采用专门设计的钻头钻孔，再用氢氟酸消除微裂纹。加工结果表明，该镜的减重比达44．5％，但仍具有足够的刚度，且没有影响加工精度的变形。