针对目前已有的光学检测设备无法实现大口径大曲率半径光学元件高精度检测的问题,提出利用长程轮廓仪（LTP）来进行大口径大曲率半径（正、负）光学元件的精确测量,并通过实验证明了LTP检测大曲率半径光学元件的优势。分析计算了LTP测量曲率半径的算法精度,设计了合理的机械结构进行旋转测量,得到了全口径的曲率半径分布。最后与球径仪、刀口仪的测量结果进行了对比。对R=37.108m和R=41.065m的球面镜测量结果显示,LTP的测量重复性在0.05%以内,与球径仪、刀口仪的测量值相差均在0.05%以内。研究结果表明,LTP可以用来解决目前几十米的大R曲率半径光学元件难以高精度测量的难题。

检测标定了一块放置多年的Φ530 mm离轴非球面。根据当年的结构参数,在光学设计软件Zemax中建立了该离轴非球面的检测模型。利用y轴离心和x轴倾斜实现了离轴和光束倾斜。通过对某结构参数多次赋值,并将其他结构参数设为变量,优化并观察干涉图变化,找到最佳参数值。根据Zemax对参数的优化结果,使用4D干涉仪和Φ510 mm的平面反射镜,搭建实际检测光路,观察干涉图并进行微调,测得最终结果。去彗差和像散前后图像PV值几乎不变,达到了调节标定要求。使用Zemax软件辅助干涉仪对离轴非球面的检测,大大提高了检测效率,有利于光学加工效率的提高。

论述了一种新颖的原子力显微镜,它利用硅微探针的特殊结构和相关光学系统所引起的点衍射干涉现象[1]来扫描成像,因为硅微探针被用作反射型点衍射板,故光路完全共路,再结合锁相检测技术,使得该仪器抗干扰力极强且结构精巧紧凑,可适用于测试软硬不同材料样品,对软质高分子膜材料检测得到了实际的链状结构.

采用不同的数值计算方法求解了大口径（340mm×340mm）方形离轴非球面的最接近球面曲率半径和非球面度，得出了各种不同的磨削量及其对应的分布结构。对不同的最接近球面及非球面度所适用的加工工艺和检测方法进行了分析和评价。这对离轴非球面的加工和检测具有一定的指导意义。

利用脉宽为10ns、波长为1064nm的激光脉冲聚焦通过K9玻璃的方法，研究了玻璃的损伤形貌与高强度纳秒激光脉冲聚焦位置的关系。当激光脉冲聚焦在样品中心时，吸收能量随着入射能量的增加呈线性增长，玻璃的破坏范围不断扩大；当激光脉冲聚焦在样品表面时，吸收能量随着入射能量的增加呈先增长而后减小最终趋于平稳，玻璃表面的破坏范围也是先增大而后减小趋于平稳，这主要是由于空气被击穿而吸收大量能量引起的。

为了充分掌握磁流变抛光中磁场强度、浸入深度、抛光轮转速、磁流变液水分含量等工艺参数对抛光结果的影响规律,以期提高元件的面形精度和表面的质量,在研究了磁流变抛光材料的去除数学模型的基础上,结合实验室的PKC100-P1型抛光设备,对上述的关键工艺参数分别进行了研究,设置了一系列的实验参数,进行了详细的实验探索,分析了单因素条件下材料的去除量以及元件表面质量同关键工艺参数的内在联系,得出了相应影响关系曲线。从关系曲线表明:工艺参数对抛光斑的去除效率以及被加工元件表面质量存在着明显的影响规律,掌握这些影响关系就能用于分析和优化磁流变加工的结果,为高精度光学表面的加工提供可靠的保障,同时实验的结果也很好地验证了磁流变抛光材料去除理论的正确性。