大口径菲涅耳透镜由多个子镜拼接而成，子镜失调误差会影响拼接菲涅耳透镜的成像质量，以瑞利判据作为评价标准，根据菲涅耳透镜波前像差理论，分析了拼接菲涅耳透镜子镜各个自由度失调误差公差允限，给出了理论计算公式。分析表明：拼接菲涅耳透镜F数越大，各自由度失调误差公差允限越宽松。采用Zemax软件进行理论仿真，利用干涉仪对拼接波前进行实验检测，检测结果显示，拼接波前与理论计算最大误差为0.006λ，验证了理论的正确性。分析结果为拼接菲涅耳透镜光机设计、检测与装调提供了理论依据与指导。

为了实现大口径光学系统波前子孔径拼接干涉测量，保证子孔径采样数据准确定位，提出了子孔径拼接定位补偿算法。介绍了该算法原理，分析了该算法子孔径定位误差补偿能力。首先根据被检光学系统和子孔径口径大小规划出采样子孔径布局，在子孔径采样装置机械精度误差范围内对子孔径进行拼接，根据所求子孔径定位误差补偿系数和调整误差系数，得到被检全孔径波前，完成大口径光学系统波前的拼接检测。通过仿真验证了该算法的可行性，在机械平移定位精度为1 mm和转动角定位精度为0.5°时，用该算法实验检测口径为200 mm的光学系统平面波前。检测结果表明该算法稳定可靠，能有效补偿机械精度引起的子孔径定位误差，从而可放宽对机械定位精度的要求。