传统光学系统所用元件多由简单平面与球面组成,应用面形复杂的非球面元件能够提升光学系统的性能,但也需要更高水平的加工与检测技术。离轴抛物面是一种无旋转对称性的离轴非球面,离轴抛物面反射镜（Off-Axis Parabolic Mirror,OAPM）能将各种波长特定方向平行光会聚于焦点,作为聚焦与偏折元件被广泛应用于超强激光脉冲与物质相互作用研究领域。得益于计算机控制下光学加工技术的进步,使用超精密切削技术例如单点金刚石车削加工离轴抛物面时,以离轴圆形区域口径135mm、母抛物面焦距3000mm、子抛物面反射焦距352mm的黄铜H75材料离轴抛物面为例,面形误差均方根（RMS）可达l4（λ=632.8nm）。针对离轴抛物面面形复杂难以设计零位补偿器、干涉法检测非球面选用ZYGO干涉仪占地过大且难以移动的难题,本课题提出一种组合干涉检测方案,选用衍射式零位补偿元件——计算全息图（Computer-Generated Hologram,CGH）产生非球面波对待测面进行零位补偿,设计自由度更高、元件数量少、占用空间小;选用装配了随机编码混合光栅（Random Encoded Hybrid Grating,REHG）的四波前横向剪切干涉仪（Quadriwave Lateral Shearing Interferometer,QWLSI）作为波前传感器,抗干扰强、动态范围大、结构紧凑、易于移动,用其接受出射波前,经调制得到四波前干涉图;课题结合二者优点,对其原理、设计优化、工程参数、整体光路、调整方法、解调与重构算法等方面进行论证与实践,搭建光路进行实验证明该干涉检测方案可行性。针对计算全息图CGH在光路中精确定位的需求,课题选用反射式对准全息辅助位姿调整。工作状态的透射式主全息区域由已知入射光波与位相分布调制产生非球面波,因此设计CGH的位相分布需要精确描述待测面。待测离轴抛物面反射镜OAPM面形复杂且离轴量难以精确描述,提出离散采样、旋转与计算法向量方法获得待测面面形与CGH相位的离散描述。选择与相位定义域匹配的圆形孔径建立37项Zernike标准多项式,由离散相位拟合得到连续相位。在Zemax中建立对应仿真光路,优化系数使杂散光分离、补偿残差达零位标准(10-4λ)。由优化后连续相位计算得到透过率分布,用于加工CGH成品。针对包含失调误差与面形误差信息的零位补偿出射平面波检测需求,课题选用基于随机编码混合光栅REHG的四波前横向剪切干涉仪QWLSI,接收波前得到干涉图,体积小巧、调整灵活、自主化程度高。本课题采用两种不同重构方法,能够对离轴圆形区域口径25.4mm、母抛物面焦距76.2mm、子抛物面反射焦距152.4mm的离轴抛物面反射镜进行高精度干涉检测,检测结果RMS约为l4,与官方标称值、对照实验ZYGO干涉仪无像差点法检测结果相匹配。