非球面具有优异的成像特性，是现代高性能光学系统的重要组成部分，其应用和加工都离不开检测。目前非球面加工精度已达到nm级，而检测技术发展相对滞后，因此亟需发展成熟可靠的高精度检测技术。　　 采用计算全息(CGH)进行零位补偿检测是一种高精度检测非球面的方案，本文针对采用同轴CGH时会形成测试盲区这一不足，研究了离轴CGH检测技术。首先根据CGH局部结构特征，建立一维线性光栅模型，用标量衍射理论分析了CGH的图形刻写位置、台阶深度和占空比等参数与出射波面和衍射效率之间的关系;其次研究了离轴CGH的设计方法，将其载频分为同轴载频和离轴载频两部分，分别通过逆向光线追迹法和频谱分析进行设计和优化，两部分融合后即获取离轴CGH的相位分布函数，经编码加工获得用于检测的离轴CGH;最后采用改进的泰曼-格林干涉仪并设计了相应的离轴CGH，对一块高次非球面展开测试并分析误差。结果表明采用离轴CGH后不仅消除了测试盲区，而且与采用同轴CGH方案的检测结果保持了良好的一致性。　　 为验证离轴CGH重构波面精度，采用无像差点法及离轴CGH补偿两种方案对同一抛物面展开测试，计算结果表明离轴CGH波面重构精度的PV值优于λ/20，RMS值优于λ/100，因此采用离轴CGH不仅可以消除测试盲区，而且保持了很高的精度。