研制了一套结构简单、易于操作的条纹反射测量系统,用以测试Angel型龙虾眼X射线镜片的面型。通过电荷耦合器件(CCD)相机拍摄40 mm×40 mm口径的龙虾眼镜片的条纹反射图像,计算得到了龙虾眼镜片面型的斜率误差分布,并通过积分得到了龙虾眼镜片的面型误差均方根及峰谷值,分别为0.81 μm和6.34 μm。该结果与Zygo干涉仪得到的面型分布规律大体一致。基于条纹反射方法重复测量面型得到的均方根和峰谷值的标准差分别为0.017 μm和0.11 μm,验证了条纹反射方法测量龙虾眼镜片面型的可行性。利用蒙特卡罗方法对待测龙虾眼镜片的面型误差进行X射线聚焦成像模拟,得到面型误差引起的弥散十字焦斑的半峰全宽为0.23 mm,对应的角分辨率为2.11'。该光学测量系统的建立为龙虾眼镜片的球面热成形提供了参考依据。

介绍了同步辐射压弯镜重力引起的面型斜率误差及评价标准。根据梁的弯曲理论，提出了力矩加多点力补偿重力的方法，以上海光源XAFS光束线(BL14W)中的压弯镜为例，计算出力矩加两点力、力矩加三点和力矩加四点力补偿的最小斜率均方根误差分别为0.092，0.041，0.022 μrad。补偿结果的对比表明，当镜子两端有力矩补偿时，各补偿力相应减小，力矩加两点力、力矩加三点力和力矩加四点力补偿的面型斜率误差分别为没有力矩补偿时的52%，61%，68%。力矩加多点力补偿重力的方法明显优于多点力补偿重力的方法。

光电经纬仪俯仰动作时，引起主镜的面型误差，从而影响整个光学系统的准确度，以往主镜支撑结构采用被动式补偿方式，来保证实际面型最大误差在设计指标之内.本文基于压电陶瓷主动面型补偿技术，通过对俯仰变化引起面型误差曲线的实时修正，来主动控制主镜装调和动作引起的面型误差.使用光机系统联合仿真方法，拟合主镜面型误差，然后采用压电陶瓷的主动补偿技术修正面型误差，能够使原主镜峰值下降到66.9 nm，均方根最大值下降到12.9 nm，满足15.82 nm的均方根要求.基于压电陶瓷的主动面型补偿技术不仅可以很好地实时补偿主镜的动态面型误差，提高光学系统的像质清晰度和视轴稳定性，对大口径高准确度主镜系统的装调与动态检测有重要的意义.

为提升国家同步辐射实验室X射线吸收精细结构(NSRL-XAFS)的光束线性能，提出将现有双平面晶单色器改造成弧矢聚焦双晶单色器的思想。采取将晶体与钛合金复合的工艺，实现了晶体的大曲率弹性弯曲，并将其用作弧矢聚焦晶体单色器中第二晶体的成像元件。鉴于NSRL-XAFS实验的光学要求，设计制作了复合晶体试验模型，通过有限元分析计算和长程面形仪实际测量得到了不同弯曲半径下晶体的面形精度，并用激光模拟其聚焦性能。结果表明，在缩放比为1/3时，样品上的成像束斑水平尺度(FWHM)由43 mm(无聚焦)缩小到3 mm，光子密度提高了近一个量级。这些结果满足NSRL在现有光源条件下提升XAFS数据采集质量的要求。

分析了相关跟踪系统摆镜的设计要求, 对摆镜的减重方式进行了研究.选择SiC材料作为镜体材料, 设计了三种镜体结构.使用Ansys作为求解器对所设计的镜体结构进行了自重条件下的静力分析, 以及频率为100 HZ、振幅±0.1 mrad时的瞬态动力学分析, 并给出了不同镜体结构下的计算结果比较.为便于处理有限元结果数据和光学表征参量的关系, 在MATLAB环境下编写了统一数据处理程序.计算结果表明所设计的三种方案能够满足光学系统的性能要求.