四波横向剪切干涉波前检测技术可满足瞬态波前检测的需求,对波前进行实时高精度测量,但四波横向剪切干涉图包含的仅是待测波前的差分相位信息。针对如何从四波横向剪切干涉图中精确并快速地重构出待测波前这—问题,展开了相关研究,提出了—套完整的波前重构方案。首先,研究了四波横向剪切干涉的基本原理,结合瞬态波前检测的需求,确定了波前重构的整体方案。第二,研究了基于傅里叶变换的四波横向剪切干涉图差分相位提取方法。为减小由频谱泄露引起的相位提取误差,详细分析讨论了干涉图相位提取过程中滤波器的设计和干涉图的延拓问题。第三,研究了由两正交方向差分波前恢复待测波前的傅里叶模式波前重构算法。采用对差分波前进行镜像反对称延拓的方法,消除了重构过程中由于边界不连续引入的低频误差。对一包含多种波像差、幅值为1λ的待测波前四波横向剪切干涉图进行了波前重构仿真,其误差分布的RMS值为3.97×10-3λ,PV值为4.67×10-2λ,证明了整套波前重构算法的有效性。最后,搭建了四波横向剪切干涉波前检测装置,测量了干涉仪标准镜头的出射波前,并将其结果与法国Phasics公司研制的SID4波前传感器的测量结果进行了比对。两者波前测量结果的RMS、PV值及35项Zernike多项式系数的吻合程度较高,验证了本四波横向剪切干涉波前检测方案及波前重构算法在实际波前检测中的可行性和有效性。