在光学系统中采用非球面元件可以获得高成像质量,提高光学特性,简化系统结构,减小系统体积。一直以来,非球面元件制造难,检测技术更是非球面制造技术中的瓶颈,各国专家和学者投入大量的人力和物力全方位地研究非球面元件的加工和检测问题。本课题来源于国家863计划课题“0.1μm非接触传感器”、福建省“高等学校科技创新团队培育计划”(IRTSTFJ)和厦门大学重大科技创新项目“微纳米加工控制与检测系统研制”。根据小型非球面面形检测的需要,本文针对一种自行研制的具有接触式和非接触式传感器测头的非球面检测平台,完成了高精度非球面检测平台的搭建和测量软件设计。文中介绍了该检测平台的工作原理;完成了测量软件模块设计;对可能存在的系统误差逐项进行分析,建立了各项误差的数学模型,重点分析了这些误差产生原因以及减小误差的方法,并根据误差的类型分别提出了补偿方案。通过多次实验以及数据处理、分析,证明自行研制、安装和调试的非球面检测平台以及测量软件达到了设计的功能要求,经过各项误差补偿后的测量数据可以真实的反映被测元件的实际面形。该检测平台可满足实验室、光学加工车间对小型非球面光学元件精磨阶段面形的检测要求,其实用精度为±5μm。本文的研究成果将会大大提高中小型非球面镜的检测效率,降低非球面元件的检测成本,为小型非球面元件的广泛应用提供了有利的技术支持。