针对F 数为4 的高次非球面，设计了一套基于平行光束照射的高精度补偿器。系统工作波长为632.8 nm，设计残差为0.0018 λ 。提出了求解两片检测透镜组成补偿器初始结构的新方法。该方法合理假设补偿器部分结构参数，通过判断补偿器与非球面的Seidel 系数之和最小获得未知参数。比较非球面在补偿器第一面位置处的高斯像高与假设的入射平行光高度，通过MATLAB 迭代计算得到高度差小于预设误差，进而确定平行光入射高度。重新复算得到最终的初始结构。最后将迭代计算得到的各个面Seidel 系数和ZEMAX 给出的结果进行比较，证实了该方法的可靠性。

由于Zernike环多项式各项在环域上正交, 以此为基准可以得到Zernike圆多项式拟合环孔径波面求解Seidel像差系数的误差。为了对Zernike圆多项式与环多项式求解的Seidel系数进行准确的比较, 根据波像差理论推导并建立对比实验模型, 进行量化比较。比较对于具有较大遮拦比的环孔径波面采用Zernike环多项式拟合与采用Zernike圆多项式拟合求取Seidel系数的差别。实验结果表明, 采用Zernike圆多项式进行拟合求取Seidel系数时, 主要的相对误差存在于离焦、球差和慧差。9项Zernike圆多项式拟合求取的Seidel系数比36项Zernike圆多项式更接近Zernike环多项式求取的系数。同时, 如果参与拟合的项数继续减少, 求取的Seidel误差反而增大。