本文发展了一种激光-CCD衍射谱分析系统,利用衍射谱位相恢复方法测量非球面光学件的面形。本文的方法不需要产生非球面参考波前,这就避免了通常干涉方法测量非球面的特殊困难。

基于相位测量偏折术(PMD)测量原理，提出了一种简单、可靠、精度高的三维面形检测新方法，可以运用于非球面反射镜精磨与粗抛光阶段的面形检测。所提检测方法通过利用入射光线、小孔坐标，以及虚拟的辅助表面来得到待测反射镜面的绝对高度和梯度。测量时，在CCD 相机前放置一个小孔光阑来实现小孔成像模型，并以该小孔的位置作为相机的位置，同时利用相移法并通过移动LCD 显示屏一次，获得摄像机上每个像素点所对应的入射光线。该方法对实验设备的位置无特殊要求，不需要辅助器件，检测过程简单，检测结果可靠。而且，该检测方

提出一种新的零朗奇检测法用于测量大口径非球面镜的面形。利用光线追迹和正弦条纹的相位信息设计补偿正弦光栅。使用透射液晶显示屏显示补偿正弦光栅并作为相移装置。一个离轴点光源发出的光被镜面反射后通过补偿正弦光栅，摄像机记录携带镜面偏差信息的相移条纹图。通过对相移条纹图的分析确定被测镜面的实际横向像差以及对应的理想横向像差，然后基于朗奇检测的几何原理得到被测镜面的偏差梯度，对其积分获得被测镜面的偏差，进而重建被测镜面的三维面形。与传统的零朗奇检测法相比，这种方法可以消除补偿光栅上每个条纹带边缘的锯齿形状