在国家大力发展科技的背景下,光电子信息产业得到快速发展。微型光电子器件应用在人们生产生活的各个领域,因此对其微表面缺陷的检测控制有更迫切的需求。结构光检测技术因其相比于共聚焦显微镜或者白光干涉仪而言,具有成本低廉、易工业化的优势,在工业表面检测中发展迅速并占据重要位置。人们发现结构光技术的优势后,逐渐将其中的显微条纹投影技术和显微相位测量偏折术（显微Phase Measuring Deflectometry）应用到显微缺陷检测中。本论文主要从显微相位测量偏折术（显微PMD）进行疵病检测入手,以光路仿真优化及缺陷检测方法展开研究,具体研究内容如下:在理论分析上,首先针对反射元件表面疵病建立简单模型,介绍了表面疵病的散射特性,分析并研究了显微PMD的原理及其调制度的原理和特性,阐述了调制度排序相位展开算法和结构光显微实现分辨率扩展的原理。和宏观相位测量偏折系统相比,显微PMD系统采用同轴照明结构,且引入了物镜、分光片等光学元件,因此为了改善成像质量和表面疵病检测的准确性,采用Zemax仿真来优化了光学元件之间的距离。对比初始结构下的结果和优化后的结果,后者在点列图RMS半径上降低了2.73倍;中心视场MTF值提高了3倍,边缘视场弧矢方向MTF提高了接近两倍;波像差减少了3.15倍;减小了畸变和成像模糊。可根据像差理论分析研究光学系统的像差,为后续的优化作进一步指导。基于显微PMD的理论,投射的悬空条纹与待测物体表面的距离δ会影响条纹的对比度,进而影响调制度。因此本文针对疵病检测提出了显微结构光调制分析技术（Micro Structured-Light Modulation Analysis Technique,MSMAT）,并推导了显微调制度公式、分析了调制度增强原理和调制度分布特性,然后通过仿真和实验验证了MSMAT对缺陷检测的有效性。针对相位展开方法,提出了显微调制度排序相位展开,通过仿真和MSMAT进行实验验证了其有效性。针对分辨率扩展成像,通过MSMAT进行了多步相移实验,实验与仿真结果均表明了多步相移能提升调制度结果的质量,并且验证了调制度的结果频谱相较于传统白光的结果频谱更宽。针对不同反射率和不同疵病类型的待测样品进行实验,结果检验了MSMAT缺陷检测的能力,同时讨论实验中影响调制度的因素。