各种透射元件是现代光学系统中的重要组成,被广泛应用于各种光学及工业系统中。随着前沿高科技领域对光学系统性能的要求不断提高,对各种透射元件的检测精度也提出了高要求。透射波前是透射元件性能评价的重要内容,其中,透射波前检测的可达动态范围是关键。光学偏折由于其系统结构简单、检测动态范围大、检测精度高等优点,为透射元件波前检测提供了一种可行的方法。本文主要研究可用于大动态范围透射波前检测的光学偏折检测技术和系统。主要内容包括:论述了透射波前检测技术在现代光学系统中的重要意义。综合国内外透射波前检测技术研究发展现状,提出用于透射波前检测的光学偏折系统的重要性。提出了一种基于光学偏折术的大动态范围透射波前检测方法,搭建了基于光学偏折术的透射波前检测仿真模型,验证该波前检测方法的可行性,并研究其能实现的理论检测精度。对于PV值与RMS值分别为29.8933μm与3.6758μm的大动态透射波前,其理论检测精度可达4.5 nm。分析了光学偏折系统中各元件引入的结构误差,利用基于计算机辅助的结构误差校正方法进行结构误差校正,并分析该校正方法对波前检测结果的影响。同时,分别对光学偏折系统中的相机成像畸变、投影屏出射光波波长以及投影屏形变进行标定及校正,并分析其对波前检测结果的影响。分析了大动态透射波前检测中全内反射光线引入的误差,提出了基于光学偏折系统几何结构与全内反射光线特征的全内反射光线分析模型,并利用该模型对全内反射光线进行剔除,对该方法的可行性及全反射光线对透射波前检测结果的影响进行仿真及实验分析。搭建了基于光学偏折的大动态透射波前检测系统实验平台,对球面镜、工业透射元件进行波前检测。将球面镜光学窗口的实际透射波前检测结果与ZYGO干涉仪进行比较,实现检测精度与重复性精度均为纳米量级。另外,实现了RMS值大于30μm的工业透射玻璃管大动态透射波前的有效检测。