Seya-Namioka光栅制作过程中的曲率半径误差会引起离焦像差，该像差会对光栅单色仪的光谱性能造成极大的影响。本文基于光线追迹理论，模拟分析了曲率半径误差对Seya-Namioka光栅的具体影响。分析结果表明，出入臂长度对曲率半径误差有很好的补偿作用，通过调整出入臂长度曲率半径误差的容许范围可增大到2 mm左右。总调整量不变的情况下，任意改变出入臂的长度，补偿效果相似。随着误差的增加需要调整的出入臂长度值变大，过大的误差使用出入臂长度无法进行补偿; 出入臂夹角仅能对正向曲率半径误差进行补偿，且补偿所需调整角过大，影响单色仪的结构设计，该方法并不实用。结果可为单色仪的设计和使用提供理论参考。

对基于三坐标测量机的大口径红外透镜曲率半径检测方法进行了研究。首先简要阐述了三坐标测量机测量透镜曲率半径的原理，然后根据此原理应用误差理论推导出该方法测量透镜曲率半径时的标准差估计公式，并进行了相关验证实验。实验结果证明该测量标准差估计公式正确，并据此对三坐标测量机测量曲率半径的测量范围以及测量精度进行分析。研究结果表明：由于测量精度随着球冠包角θ值的增大而迅速减小，使得该方法较适用于测量球冠包角θ值较大的大口径透镜。

为了精确测量激光波前曲率半径,提出了基于泰伯-莫尔条纹技术的波前曲率半径测量方法,建立了激光波前曲率半径测量理论分析模型。对波前曲率半径与莫尔条纹倾角的关系、系统测量不确定度进行了分析,完成了激光波前曲率半径测量系统的设计,构建了测量系统,并对口径为200mm的激光发射系统的出射波前曲率半径进行了测量。结果表明,测量结果为498m时,测量重复性为0.2%,根据测量结果推算光束束腰位置与实际位置相对偏差为0.4%;并根据500m~3000m的测量结果对激光发射系统中出射波前曲率半径、物镜焦距、目镜位置等参量进行了校准,校准完成后与理论值的最大偏差为2%。该方法能够实现大口径激光发射系统出射波前曲率半径的高精度测量。

根据高精密光学系统的需求，结合目前的研究成果，基于干涉测量法研制了长曲率半径测量系统。分析了影响长曲率半径测量系统测量精度的多种误差因素，根据误差理论和系统组成建立了长曲率半径测量系统误差分配的数学模型和误差分配树。结合系统的整体使用需求，对系统测量精度的目标不确定度进行了分配和合成。结果表明，根据分配结果得到的标准不确定度为2.49 μm，小于系统要求的目标不确定度2.5 μm。以此分配结果作为各子系统结构设计的输入指标，总结并提出了提高曲率半径测量精度的措施，根据误差分配结果设计了符合使用需求的长曲率半径测量系统。

针对内渐进镜片在加工过程中出现过切的情况,提出一种判断方法。该方法使用双三次样条曲面参数方程计算自由曲面各点曲率半径最小值,通过三维软件对曲面曲率半径进行计算,研究镜片在机床上实现加工的判据。由分析和计算表明,若曲面加工范围内存在某些点的曲率半径小于给定的机床刀具半径,则机床无法加工内渐进镜片的曲面。

研究了高功率单频激光器中增益晶体所在分臂腔镜的曲率半径对激光器工作状态的影响。当增益晶体所在分臂腔镜的曲率半径增大时，如果腔长不变，则激光器最佳工作点对应的抽运功率和最大输出功率均降低；而适当调整腔长，又可以恢复激光器最佳工作点对应的抽运功率和最大输出功率。在自制的高功率单频激光器上进行验证，实验结果和理论预期比较吻合。

针对传统方法抛光高功率激光实验中使用的长焦距列阵透镜单元遇到的检测困难、一致性差等问题，提出了采用环形抛光的新方法。对环形抛光系统的理论分析表明，抛光盘面形可以稳定在球面状态。利用这种特性，环形抛光法可以抛光小曲率球面。阐述了抛光盘面形的调节方法。利用0.69 m 环形抛光机对口径45 mm、曲率半径57207 mm 的列阵透镜单元进行了抛光，结果表明面形精度和一致性均优于平面摆动式抛光法。最后对环形抛光机可抛光的球面曲率半径范围进行了探讨，发现盘面尺寸越小球面抛光能力越强，直径0.8 m 的盘面可抛光的曲率半径可低至10 m。

针对传统方法抛光高功率激光实验中使用的长焦距列阵透镜单元遇到的检测困难、一致性差等问题，提出了采用环形抛光的新方法。对环形抛光系统的理论分析表明，抛光盘面形可以稳定在球面状态。利用这种特性，环形抛光法可以抛光小曲率球面。阐述了抛光盘面形的调节方法。利用0.69 m 环形抛光机对口径45 mm、曲率半径57207 mm 的列阵透镜单元进行了抛光，结果表明面形精度和一致性均优于平面摆动式抛光法。最后对环形抛光机可抛光的球面曲率半径范围进行了探讨，发现盘面尺寸越小球面抛光能力越强，直径0.8 m 的盘面可抛光的曲率半径可低至10 m。

Aiming at the problems such as difficult to mearsure and bad consistency of the surfaces in polishing long-focus lens array elements by conventional method, the new way using continuous polishing machine is proposed. According to the theoretical research of the continuous polishing system, the surface of the polishing pad can keep spherical. The workpieces with small curvature spherical surfaces can be polished with the character. The adjusting methods of the polishing pad surface curvature are elaborated. According to the experiments of polishing lens array elements with aperture of 45 mm and curvature radius of 57207 mm in 0.69 m continuous polishing machine, the element surface accuracy and consistency are both better than using conventional oscillating polishing method. At last, the range of the curvature radius that can be polished in the continuous polishing machine is discussed and find that the smaller the polishing pad is, the stronger the ability of polishing spherical surface is. The radius of curvature which is polished in 0.8 m diameter can be as amall as 10 m.