点衍射干涉测量技术是通过微米级圆孔衍射产生近乎理想的球面波作为参考面形,摆脱了实物参考镜面形对测量精度的限制,理论上检测精度可以达到纳米甚至亚纳米级别,为超精面形检测开辟了有效途径。现有点衍射干涉仪多采用高精度的压电陶瓷相移器带动被测件进行多次移动,采集多幅干涉图像进行相位提取。这种时域多步相移的实现,一方面依赖于进口昂贵的PZT,另一方面长时间采集干涉图像过程中易受环境干扰的影响,导致实际检测精度尤其是重复性精度低。相移问题已经成为了制约点衍射干涉仪精度提高及成形设备发展的最重要原因。若能将同步相移技术引入点衍射干涉测量中,通过一次测量即能获得多幅具有不同移相量的干涉图像,实现超精面形的瞬态检测,将有望为点衍射干涉仪发展中上述瓶颈问题的解决提供可能。本文针对点衍射中的瞬态检测需求,提出基于偏振同步相移的小孔点衍射瞬态干涉检测新方法,借助棋盘格位相光栅对点衍射测量系统中的测试光和参考光进行分光,将四束±1级衍射光通过2×2的偏振片阵列移相,在CCD上一次获得4幅不同相移量的干涉图像,通过对单次采集的单帧4幅瞬时干涉图像进行预处理、相位提取、相位解包裹和波面拟合得到被测面形信息。文中提出了基于小孔点衍射的瞬时相移干涉具体光路,从理论和实验两方面开展了相关关键技术及系统的研究。首先,针对高反射的凹球面面形检测提出了反射式半共光路的点衍射同步相移干涉测量光路,基于琼斯矩阵方法,构建了系统的偏振理论分析模型和干涉光强分析模型,理论验证了方法的可行性;其次,研究了瞬时相移的具体实现技术,选择了以二维位相光栅分光与偏振阵列相移的组合方式,仿真分析了光栅与偏振阵列参数对测量的影响,设计加工了二维位相棋盘光栅、小孔光阑与偏振阵列;再次,研究了小孔点衍射瞬时相移干涉检测实验系统的实现,探讨了系统设计方案、系统中的关键参数、四分之一波片光轴与偏振阵列透光轴方位角的标定、预处理图像的像素配准等问题,最终基于2.5μm衍射小孔成功搭建出了实际点衍射瞬时相移干涉测量系统,完成对50mm小口径球面镜的面形瞬态检测,获得了峰-谷误差（PV）0.314λ,均方根误差（RMS）0.0422λ的检测结果。为了验证本文所提方法的可行性与正确性,采用ZYGO干涉仪对同一被测件进行了检测,测量面形轮廓相同,其中PV值相差0.01λ,RMS值相差0.004λ。通过多次多组实验比对分析,所提的点衍射瞬态干涉测量系统PV的重复性精度优于λ/200,RMS的重复性精度优于λ/1600,实验验证系统可行且具有较好的稳定性。本文所提系统兼顾了点衍射的高精度和同步相移抗干扰能力强的优点,原理简单、易于实现,研究成果有望为实用点衍射干涉仪的开发奠定一定的理论及技术基础。