各种透明的非晶及晶体材料由于其优异的光电及机械性能分别被广泛运用于精密光学检测系统和半导体集成电路等领域。残余应力会影响器件的性能及成品率,特别是随着集成度越来越高,材料尺寸越来越大,厚度越来越薄,应力集中的现象更普遍,材料破损的代价也越来越高,微小应力的影响更突出。因此,微小残余应力的检测对工艺优化、降低材料破损成本具有重要意义。但目前对微小残余应力的检测,缺少一种分辨力足够高且测量深度足够大的手段。穆勒矩阵椭偏仪是一种对材料特性很敏感的仪器。针对退火、抛光的透明样件内部的微小残余应力,本文研究了穆勒矩阵椭偏仪在透射模式下,实现残余应力检测和分析的方法。主要开展了以下工作:1)研究了穆勒矩阵椭偏仪测量残余应力的原理并建立了穆勒矩阵椭偏仪残余应力测量的方法及步骤,提出以应力‐光学定律为依据,通过样件椭偏光谱中心波长下的相位差计算被测点的残余应力。2)讨论并确立了穆勒矩阵椭偏仪透射模式下进行残余应力测量时被测样件以及样品台需要满足的条件,并以1/4波片为相位差标样、以空气为残余应力标样,初步验证穆勒矩阵椭偏仪测量相位差和残余应力的准确性。3)探究了影响椭偏仪残余应力测量的主要因素,并以双频激光干涉仪作为对比手段,比较分析了穆勒矩阵椭偏仪测量石英玻璃应力双折射相位差的测量结果,证明了穆勒矩阵椭偏仪残余应力测量的准确性。4)测量了各向同性玻璃的残余应力分布,通过径向加压法验证了椭偏仪测量各向异性蓝宝石残余应力的准确性并测量分析测试区域内的残余应力分布规律。结果发现:玻璃样品的应力呈现以圆心对称的直线分布,且中心几乎为0;在径向加压状态下,蓝宝石中心点处的相位差随着该点的主应力差增大而线性增大,且在径向压力所在的直径方向上各点相位差的绝对值随着主应力差的增大而增大,并呈二次曲线变化,在与之垂直的直径方向上的各点相位差的绝对值随着主应力差的增大而减小,也呈二次曲边线规律变化,与径向加压的理论相符;抛光蓝宝石在测试区域的残余应力分布均为压应力且分布较为均匀。实验证明,穆勒矩阵椭偏仪的残余应力分辨率达到1.79MPa/0.1°。