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传统的接触式摆臂轮廓仪在测量非球面镜轮廓时扫描探针与非球面镜表面直接接触,存在划伤待测元件表面的风险且探针的直径会引入测量误差。为实现非球面镜的非接触式测量,本文研究了基于白光干涉显微镜的非球面偏摆式轮廓测量技术,以光学探头扫描非球面镜轮廓获得各采样点曲率值从而恢复非球面镜的面形轮廓。第一,研究了白光干涉显微镜测量曲率半径值的准确性,提出了最小二乘法拟合面形轮廓的计算方法,测量了标准球面镜,接触式探针等各类具有代表性元件的曲率半径值。结果表明,白光干涉显微镜测量曲率半径值是准确的。第二,为了给非接触偏摆式非球面镜测量方案提供参考,并对比检测结果。采用接触式轮廓仪对非球面镜与标准球面镜进行了面形检测。分析了接触式轮廓仪面形检测结果。结果表明,非球面镜以及标准球面镜的接触式轮廓仪检测结果与其名义值吻合。第三,基于白光干涉显微镜,设计了非接触偏摆式非球面镜轮廓测量方案。提出了坐标补偿法对采样点横向坐标值进行补偿,基于曲率半径值使用积分法和拟合法进行面形恢复。与接触式轮廓仪轮廓测量结果相比非接触偏摆式轮廓测量结果中：标准球面镜测量结果准确,曲率半径值为49.97mm,面形偏差PV=95.2nm, RMS=27.6nm;非球面镜的检测结果中,双曲面镜测量结果准确,顶点曲率半径值为26.93mm,面形偏差PV=73.3nm, RMS=21.6nm。第四,针对非接触偏摆式非球面轮廓测量方法检测双曲面镜面形结果准确而检测抛物面镜面形结果存在误差的问题,进行了误差分析。结果表明抛物面镜测量结果存在误差的主要原因是抛物面各点曲率半径值超过干涉显微镜曲率半径测量阈值,与测量方案和算法本身无关。双曲面镜与球面镜测量结果的准确性说明了基于白光干涉显微镜的非球面偏摆式轮廓测量法的可行性。给出了方案的适用范围,即待测非球面镜面形轮廓各点处的曲率半径值不能超过干涉显微镜的曲率半径测量阈值。