有机玻璃等透明材料在航空航天工业、建筑业、电子工业和汽车工业上有广泛的应用,如何测量其初始应力和加工应力,消除其对构件的危害影响,确保工程结构的强度与安全具有重大意义。本文通过对各种光学方法的总结研究,发现激光散光法具有其他方法无法替代的优点,如无损测量、设备简单、条纹清楚、应力信息全面等,是透明材料应力测量的最佳选择。本文通过耦合器的引入,使得激光束斜射进入板壳体成为可能,并且通过理论推导与实验相结合,拓展并验证了激光散光法的另一种新测量手段—斜射。另外,在实验操作中不断创新,应用斜射光的一次反射光束所得到的更清晰全面的条纹图,大大提高了本方法的测量精度。之后,本文系统地按照受力模型由简单到复杂,即由梁→板→工程模型,实验手段从单一到多样,即由面内正射→正射+斜射,这样一个步骤,第一次系统全面地分析了工程问题中透明构件广泛存在的弯曲板的初始应力和加工应力的分布情况,并且通过测量值与理论值的比较,进一步分析了激光散光法正射与斜射的测量精度,保证了其在实际工程中的应用前景。为完成上述工作的每一部分,作者系统地研究了各工作步骤所需要的图像采集与处理技术,并相应地编制程序,形成了一套完整的软件体系。通过对具体工程件---航天飞机座舱盖初始应力以及加工应力的测量,其测量值与实际情况比较完美的吻合,进一步验证了激光散光法这种透明材料应力测试方法的可行性、可靠性以及其光明的工程应用前景。