随着非球面光学元件的广泛应用和深入研究,高精度非球面的加工和检测技术成为光学领域关注的重点,而高精度的检测技术又是加工合格光学元件的保障。非球面检测技术要求完成面形误差和面型参数误差的高精度测量。其中,面型参数包括顶点曲率半径和二次曲面常数,其误差对非球面的整体轮廓影响较大,进而影响非球面的焦距、分类等基本性质。目前,非球面面型参数误差的测量一般是通过轮廓仪、光线追迹和零位补偿干涉法等仪器和方法实现的,而通过部分补偿干涉法进行参数误差测量的相关研究却并不成熟,因此,论文重点研究基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量问题。论文提出了基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量方法,可以很好的满足非球面面型参数误差测量的要求——较高的精度、较大的动态范围和一定的通用性。主要研究内容如下。1.对现有的非球面面型参数测量相关文献进行调研,指出基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量存在三个关键问题:(1)部分补偿干涉法的系统建模问题;(2)基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量问题;(3)误差的耦合问题。2.针对现有部分补偿干涉系统缺乏理论模型的问题,提出部分补偿干涉系统最佳补偿位置数学模型,从数学的角度确定部分补偿器、待测非球面及其最接近比较球面之间的几何关系,实现不同待测非球面和部分补偿器相对位置的快速匹配。3.提出非球面面型参数误差测量的基本方法,基于参数误差与最佳补偿位置的关系,构建表征非球面参数误差特点的核心公式,进行参数误差的测量,其计算过程简单,测量通用性高,适用于高次非球面参数误差的测量。4.针对误差的耦合问题,提出部分补偿干涉系统的位置补偿原理、面形误差影响的消除方法、传递系数影响的消除方法和核心公式的校正方法,并搭建了基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量系统。此外,针对实际部分补偿干涉系统中的精确定位问题,采用菲索精密定位方法确定部分补偿器与被测非球面的初始距离,并提出一种基于可变形镜或空间光调制器的自定位部分补偿干涉测量系统的构想。5.搭建实验系统,对实际非球面进行检测,顶点曲率半径误差的平均测量精度优于0.02%,二次曲面常数误差的平均测量精度优于2.00%,达到了预期效果,并对整个测量系统进行了误差分析。通过本文的工作,完成了基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量方法的研究,证明该方法是一种测量过程简单,测量通用性和测量精度较高的非球面面型参数误差测量方法。