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星间激光通信技术以其自身的诸多优点，已经成为当今通信领域里的研究热点。为了验证卫星激光通信系统在轨运行的可行性，必须进行严格的地面检测和验证。激光的远距离传输会产生很大的光能量损失，要求激光通信终端发射的激光束要求具有很高的准直性，发散度达到衍射极限。对衍射极限的激光波面测量是进行星间激光通信地面检测和验证的必要工作之一，本论文针对衍射极限波面的测试主要开展了以下几方面的工作:
1.从理论上推导了剪切量可调、等光程干涉的单剪切、双剪切干涉的基本原理，分析了它们的最小可探测波高。分析结果表明，单剪切干涉波面分析仪不能测量衍射极限波面，而双剪切干涉波面分析仪具有高的测量灵敏度，可以满足衍射极限激光波面测量的要求。根据双剪切干涉的基本原理设计了雅敏双剪切干涉波面分析仪和迈克尔逊双剪切干涉波面分析仪的测量光路，为相应的波面分析仪研制提供了依据。
2.根据雅敏双剪切干涉波面分析仪的测量原理和设计要求，对口径为Φ20mm和Φ40mm的雅敏双剪切干涉波面分析仪进行了机械结构设计，详细介绍了两种装置中关键部件的设计方案，并给出了完整的设计结果。雅敏双剪切干涉波面分析仪可以对相干长度小的半导体激光衍射极限波面进行剪切量可调的等光程干涉测量。发展了雅敏剪切波面干涉仪的应用，利用它对可调谐激光器的频率变化进行了测量。
3.从大口径波面测量要求及其仪器的设计指标出发，对迈克尔逊双剪切干涉波面分析仪进行了系统的机械设计，并对关键的机械装配和调试进行了说明。实验结果表明，该装置具有等光程相干、剪切量连续可调的特点，适合口径Φ290mm以内的衍射极限激光波面的测量，测量精度可达0.1λ。
4.将偏振移相技术与雅敏剪切干涉技术相结合，提出了三种移相雅敏剪切干涉波面测量方法。介绍了它们的移相技术和波面检测原理，实验结果验证了这些方法的可行性，将为衍射极限波面的高精度测量提供了可供选择的技术手段。