Zernike多项式拟合是一种在光学领域中广泛应用的分析技术。由于现代光学工程中采集数据的离散性和非圆孔径系统的大量使用，Zernike多项式拟合不能完全满足分析需要。提出了一种基于Zernike多项式的非圆孔径离散采样点的正交多项式。通过矩阵的QR分解方法得到在离散采样点上的正交多项式基底。分别使用Zernike多项式和正交多项式对150 mm×90 mm的矩形光栅反射波前进行拟合，结果表明两种方法残差波前的PV和RMS值分别相差0.013波长和小于0.001波长。对比不同项数拟合的正交多项式和Zernike多项式系数表明，正交多项式系数之间彼此独立，并由正交多项式系数计算得到了对应的Seidel像差。正交多项式各项系数可以逐项求解，该方法可以显著提高求解速度。

为了研究同步移相干涉仪中延迟阵列的移相特性，采用琼斯矢量和琼斯矩阵作为偏振光和偏振光传递的参量和模型，分析推导了延迟阵列的移相量与快轴方位角误差之间的传递关系，给出了误差传递函数公式，在没有精确校准延迟阵列快轴方位角的情况下，搭建了基于延迟阵列移相的测量装置，利用该装置和Zygo GPI XP 型干涉仪测量同一块球面镜，测量波面均方根值相差0.003λ，峰谷值相差0.033λ。讨论了延迟阵列方位角误差容限和延迟量误差、偏振片透光轴方位角误差对测量结果的影响。

为了测量光学玻璃的全场应力延迟量，提出了一种基于移相算法和自准直光路系统的应力测量方案。测试光两次通过被测件使应力信息放大1倍。根据应力条纹图对比度选定移相步长，分析一组具有高对比度的移相应力条纹图实现方砖延迟量的全场分布测量。通过仿真得到该方法的测量精度达0.2 nm/cm，测量结果显示退火方砖的中间区域应力延迟量为3 nm/cm，边沿区域为9 nm/cm。采用该方法，可以快速实现应力延迟量的全场高精度测量。

救生信号弹是民用船只海上救生的必要设备，其质量的好坏直接关系到人身安全。根据照度距离平方反比定律，结合光电技术和计算机辅助技术，研究救生信号弹的信号光强测试，构建测试系统。通过编写的测试软件，将测得的信号直接输入计算机，并直观地显示结果。实现了简易、快速测量救生信号弹发光强度和遮光率的目的。实验证明：该系统稳定可靠，并且符合生产企业生产过程在线检测的需要。