激光核聚变的研究是人类解决未来能源危机以及改善环境污染的一项重大举措.该研究需要光机电等多学科的技术支持以保证高能激光束具有很好的光束空间特性.波前畸变的检测和控制一直是惯性约束聚变激光驱动器关心的一个主要环节.各种各样的波前传感器已经应用于激光系统的波前诊断中.径向剪切干涉方法与其它的检测方法相比,其独特的优点在于:①光路中不需要设置专门的参考光路,因此能检测更大口径的波前畸变;②由于物光与参考光来自同一光路,所以这种干涉仪对振动不敏感,测量精度高,适合于波前的实时检测.该论文主要研究工作及结论有:一、阐述激光核聚变系统中波前畸变检测的重要意义,并通过对核聚变系统中激光波前的特点以及当前国内外波前检测技术的分析,提出了基于空间位相调制的径向剪切干涉系统.二、对径向剪切干涉系统的基本原理以及典型的系统结构进行介绍.三、对基于线性载波的空间位相调制干涉图的几种处理方法进行论述,包括正弦拟合法、卷积法和傅立叶变换法,并分析了傅立叶变换法中可能存在的影响因素,如边缘效应、频域泄漏效应等.对处理过程中一些重要的问题,如载波频率的选择、波前相位的展开等,给出了可行的处理方法.四、在对径向剪切波前特征进行分析的基础上,论述了一种快速、具有较好的数学物理模型的波前重建迭代算法.五、利用傅立叶变换的方法进行了波前重建仿真.分别对一维台阶波前和二维锥面波前进行了波前重建.采用波前重建算法中的SPUCF法,把含有畸变信息的干涉图样与纯载波干涉图样分别重建再相减,这样既移除了载频,又可消除径向剪切干涉系统中各种光学元件对光束引入的附加波前畸变等系统误差,重建结果表明该方法具有较高的精度.六、搭建了径向剪切干涉测量系统,实验上测量了平面窗片和平凸透镜的面形.重建波前与样品面形基本一致,验证了方法的正确性.