采用635 nm波长半导体可见光激光和10.5 μm波长半导体红外激光作为干涉光源, 设计了635 nm和10.5 μm 双波段共光路透射式红外干涉仪, 实现了可见光波段干涉测试与红外光波段干涉测试共光路, 且双光路共用可见光对准。双波段共用机械式相移系统, 并采用635 nm测试光分段驻点标定10.5 μm测试时相移器的长行程误差。研制的双波长红外干涉仪系统的红外测试精度达到PV优于0.05λ, RMS优于0.02λ, 系统重复性RMS优于0.001λ。采用该干涉仪测试口径为400 mm×400 mm, 离轴量为800 mm的离轴非球面, 得到边缘最大偏差值为21.9 μm, 能够实现大口径离轴非球面从粗磨到精磨高精度加工面形的全过程干涉测试。

研制了斐索式红外干涉仪，口径为120 mm，配置F/1,F/4标准球面锗透镜，用于检测红外非球面透镜的非球面面形和波像差质量。干涉仪中采用两个红外探测器分别形成对点、测试两路成像光路，并配合光栅尺，实时监测标准镜和被测件的方位，解决了红外光不可见性带来的测试中装夹调整的困难。采用在线标定的方法，实现了大伸长量移相器的标定。使用干涉仪检测了红外非球面透镜的质量，并标定了系统误差。检测结果表明,干涉仪的测量精度均方根(RMS)值优于0.01λ，测量重复性RMS优于0.002λ。

使用自行研制的泰曼型红外干涉仪测量红外材料的折射率.在干涉仪的测试臂中加一个旋转台，将被测件放在旋转台上旋转，在旋转过程中经过被测件的光程发生改变，导致干涉条纹发生移动，通过测量条纹的移动数和被测件的旋转角度来计算出被测件的折射率.测量结果显示，25 °C时在10.6 μm波段处锗单晶的折射率为4.003，硫系玻璃锗砷硒(GeAsSe)的折射率为2.494.折射率测量的误差在10－3量级，增加被测件的厚度会进一步提高折射率的测量准确度，待测红外材料的折射率越低，测量准确度越高.

提出用红外干涉仪在长波工作(λ=10.6 μm)的优点检测非球面面形。首先,通过移相算法,使用泰曼型红外干涉仪测量出非球面与标准拟合球面之间的波像差;然后,根据非球面的矢高方程计算出非球面与标准拟合球面之间波像差的理论值，通过比较这两个值，计算出非球面的面形偏差。实验结果表明，使用红外干涉仪测量的非球面与标准拟合球面之间的波像差为8.64 μm(PV)，与理论波像差(8.11 μm)比较接近，测得非球面面形偏差为1.20 μm(PV)。为了验证这一方法的准确性，使用计算全息图(CGH)作为补偿镜在可见光干涉仪上测量了同一块非球面，两者测量结果比较吻合。结果表明,此方法有比较强的通用性，可以用于非球面在加工过程中的测试。

为了解决大口径光学元件在精磨阶段的检测问题，基于电磁场散射理论，分析了在红外干涉仪测量粗糙表面过程中，所产生干涉条纹的对比度与粗糙表面粗糙度之间的关系，并通过测量不同粗糙表面对这一结果进行了实验验证。利用红外干涉仪测量了280#精磨粗糙球面（Φ=1130mm，R=3600mm）的面形，讲述了测量大型粗糙球面时干涉仪的调整方法。从测量结果可以看出，此粗糙球面具有比较明显的球差，面形峰谷（PV）值为0.526λ(λ=10.6μm)，均方根（RMS）值为0.117λ(λ=10.6μm)。

随着光学元件口径的增大, 光学系统对精度的要求提高, 传统干涉仪检测手段已经不再满足要求。为了提高制造效率, 需要适当的在线检测技术和多工段检测手段。结合现阶段系统研制的需要, 介绍了子孔径拼接干涉检测技术、数字刀口检测技术以及红外干涉检测技术, 分别对其基本原理和具体应用进行了分析。

使用工作波长为10.6μm的红外激光平面干涉仪对光盘基片的表面面形进行了移相式干涉法测试,对测试的波面数据进行多项式拟合,并用计算机处理测试结果,实现了光盘平整度的自动化测量.所测光盘基片平整度的峰谷值为7.88μm,均方根值为2.0μm.

研究了移相式红外泰曼-格林干涉仪,研制出光机电算一体化的仪器,仪器孔径为Φ30 mm.编制了计算机软件,用于干涉图波面的拟合与红外光学系统成像质量的评价,所编软件与国际上同类软件的计算精度相当.介绍了红外干涉仪的多种应用:评价红外光学系统的像质,检测光学件精磨表面粗糙度、光盘基片面形的平整度.结果表明,仪器干涉系统光学质量优于λ/25,扩展不确定度优于λ/130,重复性优于λ/200(λ＝10.6 μm).