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针对非球面反射镜在抛光初期干涉仪不能全口径检测面形误差的问题，提出一种三坐标测量机（CMM）和数字干涉仪组合测量以实现全口径波前复原的方法。将CMM与干涉仪测量数据组合，即面形误差以干涉测量为主，干涉检测不能复原的局部波前采用CMM测量数据进行精细重构，从而获得可用于数字化加工的全口径面形误差，并最终达到非球面镜全口径干涉检测。采用该方法对垄为540mm的离轴非球面反射镜在精磨后期进行数据组合补偿，成功实现了反射镜从精磨阶段到抛光阶段的全口径波前检测，从而证明了该方法对实现非球面镜全口径检测有效可行。