为了满足TFT-LCD显微镜光学检测系统在工业上的需求，基于激光三角测距法提出一种改进的显微镜快速自动对焦方式，并建立了光路数学模型。 该方法在可见光光路中加入一路 808 nm 波长的激光，激光光束在被检测物体表面反射后经过一系列光学器件投射在 CCD 相机上形成一个半圆光斑。 以对焦完成时 CCD 上的光斑半径最小为基准，给出了离焦量与光斑信息探测量之间的数学模型关系，实时控制 PZT 进行自动调焦。 根据给定的数学模型，利用高斯曲线拟合对光斑中心进行定位并计算离焦量，实现对实时控制压电陶瓷的自动对焦。 在 50 倍物镜下的实验结果表明：实际测量值与理论值有很好的线性度，在±30 滋m 的对焦平面上对焦重复定位精度可达到 0.2 滋m，对焦时间在0.26 s。 与传统的显微镜对焦方法相比，该方法有较高的精度、较好的线性度和更高...

文章对光外差、移相、正弦相位调制等几种常见的纳米精度干涉测量技术进行了综述,并介绍了上海光机所的相关工作.

为了提高移相点衍射干涉仪对193nm投影光刻系统的检测精度，本文对其主要测量误差进行了探讨。在简要介绍了193nm移相点衍射干涉仪的基本结构和测量原理之后，总结了可能对测量结果产生影响的各种误差及其产生的原因。通过理论分析和数值模拟的方法分别对参考波前误差、相移误差、探测器非线性误差以及光源波动、环境变化引起的随机误差等进行了具体分析，从而得到各种测量误差的大小、存在形式以及与干涉仪结构参数的依赖关系，并提出了相应的避免或减小误差的方法。

介绍了一种新的基于径向波前斜率的哈特曼检测方法及原理,并重点介绍了采用该方法和技术研制的800 mm口径的径向哈特曼像质检测实验系统的组成及结构,以及利用该系统对700 mm光学系统像质检测的实验结果。研究表明,在没有昂贵的大口径标准平面镜的情况下,用该方法在室内可实现大型望远镜系统的像质检测。

应用哈特曼一夏克（H-S）波前检测仪检测大数值孔径（NA）透镜时，需要采用纳米级针孔产生参考球面波前对H-S传感器进行标定。为了制作出满足要求的高质量针孔，本文对影响参考波前质量的各种要素进行了仿真计算和分析，以获得最优针孔加工参数。基于矢量衍射理论，在会聚高斯光束照射下，计算了针孔厚度和直径大小对衍射波前误差的影响，衍射波前中的像差成份、能量透过率、强度均匀性、针孔加工误差及光束相对针孔中心发生平移、离焦、倾斜时衍射波前误差的变化。分析计算显示，在NA为0．6时，为了使相对于理想球面波的波峰波谷值（P-V）偏差不大于0．005^（x-193nm），在实际针孔的加工制作中，应选取材料铬，并取厚度200rllTl，直径180nm为适宜。

对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影响的物理模型及数学模型,调整误差主要包括俯仰与高低、偏摆与离轴量及绕其子光轴旋转3组参数。应用matlab软件对调整误差对波前畸变的影响进行了仿真分析,对相应的仿真结果进行了实验验证。结果显示,仿真与实验结果一致性很好,证明了理论模型的正确性。分析得到的相应结论适用于所有离轴非球面镜的调整误差分析。

为了对MEMS的微结构平面运动特性参数进行提取和分析,基于机器微视觉构建MEMS动态测试系统,提出模糊图像合成技术.在连续光照明下获取微结构运动图像,利用光学检测方法增强模糊特征带,引入亚像素定位技术提取特征结构边缘,最终获得微结构的平面运动特性参数.实验结果表明,该系统测量误差小于100 nm,具有较好的测量重复性精度.与现有系统相比,该系统测量原理简单,实现方便,且能满足微结构的测试需求.

介绍了一块Ф520mm。大相对孔径(F／1．6)轻量化椭球面反射镜的加工与检测方法。镜面的有效口径为Ф520mm，顶点曲率半径为1600mm，非球面系数k=-0．9663，面形精度要求优于0．025λ(RMS)。镜子背面有54个大小深浅不一的不通孔，用于减轻镜子的重量。采用WYKO干涉仪检测得到镜面面形误差达RMS0．02λ，λ=632.8nm。

针对传统的地基大口径望远镜自准直干涉检测受器材限制和环境影响而检测困难的问题，提出了基于Shack-Hartmann波前探测器的子孔径拼接波前检测方法。介绍了子孔径拼接检测理论和拼接算法，研究了Shack-Hartmann下实现子孔径上波前精确测量的方法，设计了具有透射孔的光阑实现自准直光路中子孔径毫米级的定位。实验使用32单元的Shack-Hartmann波前探测器和40mm的平面反射镜，实现了口径扩展比1．8的子孔径拼接检测；对比表明均化误差的处理方法优于两两拼接方法，其拼接检测结果与全口径检测结果之差的PV值为0．5波长。实验结果表明，这种技术在大口径望远镜波前自准直检测中有很好的应用前景。

针对干涉仪高精度检测的需求,本文提出了旋转法标定干涉仪系统误差,实现绝对检测,从而提高检测精度。该方法根据Zernike多项式的性质,可以通过N次平分旋转和一次旋转法两种方法实现。本文对这两种方法分别做了详细的理论推导,并且给出具体实验结果与误差分析。实验结果表明,两种方法的测量结果基本一致,差值的PV值为0.006λ,RMS值为0.001λ。误差分析结果表明,一次旋转法的旋转误差小于N次平分法,因此一次旋转法是一种精度更高的方法。