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大口径光学元件是构建现代大型高性能光学装置的基础。大口径光学元件由于其口径大、质量要求高，传统的检测技术和装置已不能满足其检测的要求，迫切需要研究适合大口径光学检测的技术与装置。
该论文开展了大口径光学元件两个方面的检测技术研究：在线损伤检测和像质检测。
1)在分析现有的损伤检测技术的基础上，根据大口径光学元件的特点，提出了一种大口径光学元件损伤在线检测方法，并建立了检测装置。该装置采用主动照明方式，利用内调焦望远镜接收损伤产生的后向散射光，实现对不同距离处被检光学元件表面损伤的暗场成像，进而通过分析损伤图像得到被检光学元件损伤区域的大小和性质，从而实现对大口径光学元件全口径的损伤在线检测。
2)介绍了基于哈特曼检验法的多功能光学质量检测装置，该装置改进了传统哈特曼检验法中的固定式光阑结构，利用步进电机驱动光阑转动来实现对被检光学元件各个区域的分割与采样，提高了采样频率，降低了哈特曼光阑的制造难度。此外，该装置利用CCD摄像机接收子光束光斑信息，利用数据处理技术对接收到的图像进行处理，提高了检测的精度和效率，不仅能够检测大口径光学元件的几何像差，同时还能得到元件的波像差、点列图和面形偏差，为评价被检光学元件提供了多方面的检测依据。
3)为克服上述多功能光学质量检测装置需要造价昂贵的大口径平行光管的缺陷，论文提出了一种新颖的连续采样的哈特曼检测装置的设计方案，该方案将小口径照明系统安装在一个二维扫描机构上，通过照明系统沿径向移动及绕被检光学元件光轴转动来实现对被检光学元件全口径、高频率的采样，降低了照明系统设计与制造的难度，大大减少了成本。
利用大口径光学元件损伤在线检测装置对受损钕玻璃平板进行了损伤检测实验研究，观测到了钕玻璃平板表面裂纹、内部自聚焦丝及表面膜层损伤。
利用多功能光学质量检测装置对大口径非球面聚焦镜和平板的像质进行了检测，检测到了环带球差，检测结果与理论值具有很好的一致性。初步证明了该装置的可行性。