高精度干涉表面测量变得越来越重要，不仅仅在传统的光学领域，也扩展到了半导体行业。测量分辨率在亚纳米量级的要求变得越来越普遍。测量精度既要求测量重复性误差，也要求测景重构性误差，还需要面形的绝对测量精度。测量频率的范围从缓慢改变的面形误差到中到高频波面误差。在高精度移相干涉仪中，主要测量参考面和待测面的相位差，测量结果既有待测面的面形误差，又有参考面的误差。移相干涉测量法的测量重复性精度非常高，但是测量的精度受限于参考面的精度。如果参考面的误差可以移除，整个干涉仪的测量精度就可以有较大提高。绝对测量方法就是在这种背景下提出的，通过在移相干涉法的基础上增加一定的操作，来移除参考面的误差，从而达到提高测量精度的目的。　　 论文回顾了传统的绝对测量算法，研究了奇偶函数绝对测量算法。仿真分析了奇偶函数算法，及角度旋转，中心位移对算法的影响。在本文中提出了采用模式计算奇偶函数的方法。通过将算法由模式计算出结果，再将采样点数据代入。这样提高了计算速度和精度。对于误差分析来说，也可根据Zernike系数分析每一项误差的绝对精度以及对其他频率误差的影响。　　 本论义结合已有的移相算法和现有的奇偶函数绝对测量法设计了一种四步移相六步旋转的绝对测量算法，采用了四步移相压包技术，种子搜索解包技术，奇偶函数法等多项技术。　　 为了克服现有技术的不足，本论文提供了一种检测光学面形装置及光学面形装置的检测方法，以实现PV值nm级光学而形检测精度要求，提高了系统对角度旋转误差的抑制能力。　　 论文研究了八步剪切重构绝对测量算法，通过在传统的三平面法上进行扩展，采用角度剪切的方式，通过对角度的选取，起到了抑制误差的作用。　　 本文在等分旋转消除非对称误差的基础上，提出了一种求解面形的绝对测量法，需要将实验件旋转多次，将结果平均，而不是软件平均，同样可以达到将对称误差和非对称误差分离的效果。　　 对于高精度测量，一般采用不同方法互检的方式来标定干涉仪的精度。本文根据不同的绝对测量误差的理论精度，设计了面形互检算法来相互抑制理论误差。　　 按照奇偶函数法和角度剪切绝对测量算法的原理，利用Zygo的VeriFireAsphere干涉仪进行了实验验证。实验给出了奇偶函数绝对测量算法和角度剪切绝对测量算法的中间结果，以及采用绝对测量算法解出的三平面值。从结果来看，采用绝对测量以后，面形检测精度有了很大的提高。　　 综上所述，本论文主要研究了光学面形检测绝对测量技术，分析了主流绝对测量算法的算法误差，在原有算法的基础上提出了新的算法来提高算法对误差的抑制能力，模式分析了已有的绝对测量算法误差，提出了不同算法相互验证精度的方法，简要分析了环境对算法的影响，实验验证了主流的绝对测量算法，这对提高现有干涉仪的测量精度和光刻物镜的加工精度有重要意义。