涡旋光是一种具有螺旋相位波前和中心相位奇点的特殊光场,由于其相位的特殊性,涡旋光的光强呈中心为暗核的圆环形分布。随着涡旋光在自由光通信、通信编码、光学捕获、光学操纵等领域的快速发展,利用涡旋光的相位特性开展精密测量的研究也日益增加。随着高精度零部件在机器制造业广泛应用,对物体表面形貌高精度测量的技术需求也与日俱增。基于涡旋光独特的相位性质,采用涡旋光与相移干涉测量相结合的方法在高精度物体表面形貌测量领域具有应用前景。本文在研究涡旋光各种特性的基础上,基于涡旋光相移干涉技术进行了物体表面形貌测量的研究。基于涡旋光与平面波干涉理论,本论文设计了涡旋光作为参考光、平面波作为测量光的物体表面形貌测量实验方案。本方案中利用反射式纯相位液晶空间光调制器来产生涡旋光,并通过对液晶空间光调制器加载图像实现涡旋光的数字化操控。通过采集涡旋光与平面波的干涉图像,结合相移干涉原理和解包裹算法来获得测量物体的表面形貌信息。本论文先利用光学软件VirtualLab Fusion对设计的方案进行了仿真分析,其中的涡旋光和表面形貌均由液晶空间光调制器编码产生,经过对比仿真结果和预设形貌,验证了设计方案的可行性。最后,利用设计的方案对样品的表面形貌进行了实验测量,并结合实验结果给出了误差分析,实现了将涡旋光应用于物体表面形貌测量的研究。