在高精度光学元件检测中，干涉测量方法因具有高精度和非接触等优点而被广泛应用于光学表面的面形测量。标准镜头是Fizeau型干涉仪的重要部件，为面形的干涉测量提供标准参考波面。因此，其本身的精度将对干涉仪的测量精度产生很大的影响。标准镜头的精度不仅取决于镜头中光学元件本身的加工质量，而且与光学元件的安装方式有着密切的关系。本文主要研究大口径立式干涉仪球面标准镜头的结构设计与分析方法，并在此基础上对通光口径为Ф300mm的球面标准镜头进行光机结构设计与分析，以满足高精度光学镜头中大口径、大曲率半径光学表面的面形检测需求。论文开展了以下几个方面的工作：　　1)研究了标准镜头在面形干涉测量中应用现状及现代光机结构设计的方法。　　2)研究了光机分析及其后处理的基本原理与方法，包括结构分析方法、有限元分析及其数据处理方法、镜面面形拟合方法。学习了光机分析的常用工具，并编制了相应的光机分析后处理程序。　　3)分析了导致镜面面形变化的因素，并对大口径透镜的重力变形进行了较为详细的分析。分析了不同支撑方式对大口径透镜的支撑效果，介绍了透镜重力变形的补偿方法。　　4)在上述基础上，根据F2.3/F3.3标准镜头的光学设计结果，对两款镜头的机械结构进行了详细设计。主要包括透镜支撑方式的确定、安装结构设计、机械结构材料确定及镜头的装调方法。　　5)最后，采用有限元方法对标准镜头的光机结构进行了详细的分析。并将有限元分析所得的镜面节点位移数据导出和处理后，以Zernike多项式作为光学软件与有限元分析软件数据交换的接口进行变形后镜面面形的拟合，将拟合所得的面，形数据导入到光学设计软件(CodeV)中，以分析镜面变形对标准镜头光学性能的影响以及镜头的光机性能。　　镜头结构有限元分析和光机系统集成后的光学性能仿真分析结果表明，两款球面标准镜头光机结构满足设计要求。