光学干涉测量技术是测量光学平面元件最常用的方法,现有的大口径干涉仪大多采用时间移相方案,虽然具有成熟稳定的移相技术,但容易受到环境因素的影响;而空间移相方案一般采用偏振移相方案,容易受到大口径光学元件的应力影响。针对以上问题,本文研制了一台Φ300mm立式斐索型干涉仪,能够在一台仪器中实现时间移相干涉测量和空间移相动态干涉测量。研究了Φ300mm立式斐索型干涉仪移相原理。阐述了变波长时间移相干涉原理,通过改变波长调谐激光器的输出波长,在干涉图中引入相位变化。提出了变倾角空间移相干涉测量原理,通过偏离光轴的点光源,使得准直光束与光轴之间产生一定倾角,在干涉图中引入相位变化,采用四个光学特性一致的点光源,实现同步移相。设计并搭建了Φ300mm立式斐索型干涉仪系统。设计了干涉仪光路结构,并将干涉系统分为多个模块依次分析。在光源模块,对变波长移相所需的激光器进行了选型,为了给变倾角空间移相提供四个光学特性一致的点光源,设计了光栅分光型和光纤分光型两种光源系统方案并进行了比较。在干涉模块,设计了一款非球面单透镜作为干涉仪的准直物镜,通过有限元分析软件对平面参考镜进行参数化建模,分析了不同点胶方式下面形变化情况。在成像模块中,采用透镜阵列设计成像光路,同时获取四幅成像清晰且互相分离的移相干涉图。在软件算法模块,研究了随机移相算法,比较了该算法和四步移相算法对移相误差的抑制能力,并提出了干涉图空间配准算法。在环境保障措施中,采用多级抗振装置隔离振动,通过空调系统建立恒温环境,创造稳定的测量环境。搭建完成的干涉仪能够在一台仪器中实现两种移相测量方式。对Φ300mm立式斐索型干涉仪的精度进行了检测实验。重复性测试结果显示,该干涉仪PV值的测量重复性优于0.005λ,RMS值的测量重复性优于0.001λ。提出角锥棱镜扫描测试方法检测了干涉仪的出射波前,检测结果为PV=0.1349λ,RMS=0.0454λ,并利用ZYGO干涉仪进行对比实验验证了该方法的正确性。通过液面绝对检验方法标定了干涉仪平面参考镜,标定结果PV=0.060λ,RMS=0.007λ,并具有良好的重复性和再现性。分析了Φ300mm立式斐索型干涉仪的系统误差。计算了干涉腔长和点光源阵列离轴量之间的关系,分析了点光源阵列离轴引入的误差,并讨论了点光源阵列尺寸选取。通过数值仿真分析了点光源光强不一致引起的纹波误差,并给出了误差容限。讨论了被测件倾斜引入的移相误差。