为了研究点衍射干涉仪中针孔的横向离焦与轴向离焦对衍射光的强度与衍射参考波面误差的影响，基于菲涅耳衍射理论，建立了会聚光束经针孔衍射的数学模型，提出了将针孔衍射光的强度与衍射波面误差相结合以分析针孔衍射波前的方法，并综合考虑了会聚光束F 数、针孔直径等参数的影响。研究表明：会聚光束F 数越大，衍射光强度与波面误差越小；横向离焦的距离应小于艾里斑半径与针孔半径之差；横向离焦的允许范围与波长和F 数成正相关，与针孔直径成负相关；当光束F=10 时，在0~35 mm 横向离焦范围内，直径1 mm 以内的针孔可以全程满足波面误差峰谷(PV)值优于0.1λ 的要求；可以通过调整轴向离焦来调整参考光的强度，并且针孔直径越小调整越灵敏；选择直径小于艾里斑半径的针孔可以保证衍射波前误差PV 值优于10-2 λ ，测试光的强度控制在针孔有效衍射光强的1/10附近。仿真结果为设计点衍射干涉仪和分析其精度提供了理论和数据参考。

小孔的直径影响小孔衍射波前的误差，进而会影响点衍射干涉(PDI)检测的精度。基于矢量衍射理论中的时域有限差分(FDTD)方法，精确分析了可见光情况下衍射小孔直径接近以及小于入射光波长时所对应的衍射波前相对于标准球面波的偏离误差。数值仿真结果表明，当小孔的直径为400 nm时，所对应的数值孔径为0.65的衍射波前的误差峰谷值小于1 nm，而误差均方根值小于0.35 nm。随着小孔尺寸的减小，其衍射波前的误差进一步减小。仿真结果原理上验证了小孔点衍射干涉方法用于实现大数值孔径球面的高精度检测的可行性，并为实际检测中点衍射小孔尺寸的选择提供了精确的数值依据。

针孔或光纤直径的大小是影响点衍射干涉仪检测精度的重要因素, 在实际检测中须根据检测任务的精度要求来选择小孔的尺寸。基于标量衍射理论, 仿真计算了小孔尺寸引起的衍射波面相对标准球面偏离的误差。结果表明, 当小孔直径为2.5 μm, 数值孔径(NA)为0.3时, 与小孔有关的光学系统误差峰值(PV)约为0.07 nm。仿真方法和计算结果为针对各种高精度面形检测任务而设计点衍射干涉仪和分析其精度提供了理论和数据参考。