结合液晶空间光调制器(LC-SLM)的可编程相位调制能力，分析了基于LC-SLM 的相位型光栅波前曲率传感器的实现方法。在此基础上，研究了基于拉普拉斯算子本征函数的闭环波前复原方法，通过数值仿真分析了该方法的精度和稳定性。结果表明，与开环复原方法相比，闭环复原方法具有更高的精度和更大的测量范围，而且模式耦合对其稳定性影响很小。

研制了一套相位光栅型波前曲率传感器。实验结果表明, 相位型散焦光栅能消除零级衍射光的干扰, 正负一级衍射光的衍射效率达到49%。用相差板引进波前畸变, 进行了波前测量实验。用格林函数算法进行了波前恢复, 并和Veeco检测结果进行了比较。制备的光栅型波前曲率传感器测量结果正确, 峰谷值存在10%的误差, 均方根值存在2%的误差。

对利用散焦光栅进行波前曲率测量的新方法进行了系统研究,在分析散焦光栅基本原理的基础上,提出了一种新的二元相位结构散焦光栅的设计思想,研制了基于散焦光栅的波前曲率传感器,应用于热容激光器和侧面抽运Nd:YAG热透镜效应的测量。同时设计了可应用于激光束M2因子测量的正交散焦光栅,该方法的主要特点是,可同时测量出光束的9个不同截面的光斑尺寸,能够实现对脉冲激光光束质量的测量。