第一个没有球差的非球面光学透镜结构是由笛卡尔于1638年首次提出的，之后牛顿等人也曾将非球面反射镜应用于他们所发明的望远镜系统中，这说明了非球面光学元件的优越性早在百年前就被科学家们所承认，但是由于非球面在加工和检测方面的困难要远高于球面元件，所以这是非球面光学元件未能被广泛使用的最主要原因。近百年来，科学家们通过不断总结前人经验，积极寻求解决非球面加工和检测困难的方法。8168

到目前为止，非球面的检测方法主要可以分为接触式测量和非接触式测量两大类。接触式测量主要是指面形轮廓法，也是如今国内最常见的测量方法。面形轮廓法[2]采用的是接触式的测量方式，使探测器的探针直接与非球面接触，通过横向移动探针，并不断的记录探针的高度变化，从而获得非球面的轮廓，如图1。2所示。面形轮廓法的测量仪器与原理图

由于直接测量的是非球面的轮廓，不需要特殊的补偿装置，因此此种方法具有测量数据可靠，抗环境干扰能力强的优点，面形的测量精度可以达到（=633nm）[3]；同时，由于此种方法大部分采用接触测量，所以无论被测量的表面是否是光学表面，都可以进行测量。但是由于此种方法需要接触被测件的表面，容易损伤元件表面，测量速度也较慢。

非接触式测量主要是通过光干涉仪来实现的，主要有无像差点法，补偿镜法，计算全息图法和子孔径拼接法等。干涉测量法是测量光学非球面元件面形的重要方法。

商用的球面干涉仪，可以实现对球面元件的测量，能达到很高的测量精度，比较典型的仪器如Zygo 公司的 斐索型干涉仪。但是，由于普通的用于测量球面的干涉仪的测量范围很小，难以对非球面元件直接进行测量；要实现干涉仪对非球面的检测，就需要提供特殊的方法或装置。当前，用于非球面测量的方法有很多，大致可以分为零位测量法和非零位测量法两种。零位测量法，包括无像差点法[4]、补偿镜法[5]和计算全息图法[6]等方法；非零位测量法包括部分补偿法[7]、环带拼接法[8]、（圆形）子孔径拼接法[9]、剪切法[10]、长波长法[11]等方法。对于零位检测法，由于参考光与被测光共光路，可以很好的消除干涉仪的非共光路误差；但是要实现零位测量，往往需要高精度的零位补偿器，并且补偿器与非球面要一一对应；因此，一般零位检测法通用性较差，造价较高，但检测精度也较高，往往适用于高精度检测领域。非零位检测法，则往往通过部分补偿，或特殊的算法（如拼接法、剪切法），或特殊的接收器（如亚奈奎斯特采样法），或较长的干涉波长（如长波长法），来扩大干涉仪的测量范围，从而实现对光学非球面元件的检测。此类方法可以直接对一系列的非球面进行检测，具有一定的通用性；但是增大测量范围往往会造成测量精度的下降，另外由于是在非零位状态下进行的测量，参考光路与被测光路的共光路性遭到破坏，也会引入一定的非共光路误差；因此，此方法一般适用于一般精度的检测。

部分补偿法：用部分补偿透镜的方法对非球面的面形进行检测，不需要完全补偿非球面的散焦范围，干涉条纹只需要满足已有的采样CCD的分辨条件，所以检测系统本身可以有比较大的波像差。部分补偿法的前提条件是：所使用的采样CCD的分辨率能够分辨部分补偿所产生的密度很高的干涉条纹，CCD的分辨力直接关系到部分补偿透镜的复杂性、补偿程度和补偿范围，利用计算机的数据处理能力，采用光学设计软件计算并存储理论波面，并与实际波面比较得到被测面的面形误差[12]。 非球面干涉测量国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_95558.html