由于超光滑光学元件自身用途的广泛性及特殊性,一直以来对其表面的精度有着极高的要求,因此对超光滑光学元件表面的检测技术进行研究具有十分重要的意义。本文研究设计了一款针对超光滑元件表面由缺陷引起的散射信号的检测装置,用于检测超光滑元件表面质量等相关信息。本文基于双向反射分布函数及角分辨散射理论,利用微弱光信号检测技术,以提取微弱散射信号为目标,完成了微弱散射信号测量系统的设计。本系统采用He-Ne激光器作为入射光源,利用PMT光电倍增管采集散射信号,设计了信号处理电路,包括电流-电压信号的转换、电压信号的放大及滤波、相敏检波及数字信号电路处理等电路模块,可对空间单点微弱散射信号检测及处理。软件部分主要采用累计平均算法,多次重复计算求取信号值平均值,滤出噪声,提高信号的信噪比,并实现测量结果与上位机之间的数据传输。最后对整个测试系统的硬件电路及分析软件进行了调试测试,并搭建测试系统,进行了散射信号的检测实验及实验结果的分析等。本文所设计的检测装置可实现对n A级弱散射信号在低频下的高精度、高信噪比检测,测试结果显示多角度下重复测试的标准差最大为0.0801V,信号幅值的波动范围较小,因此该测量系统具有良好的检测效果。