پیشرفت علم نجوم امروزه بیشتر مرهون افزایش قدرت تفکیک تصاویر نجومی و مشاهده ی عمیق تر عمق آسمان است.افزایش قدرت تفکیک تصاویر نجومی با ساختن ابزارهای رصدی بهتر و تلسکوپ های بزرگتر امکان پذیر است. متاسفانه در این مسیر علاوه بر دشواری های مهندسی با مشکل دیگری بنام جو زمین روبرو هستیم. آسانترین و قابل انعطافترین راه برای حل این مشکل ساخت رصدخانه در محل هایی است که جو آنها کمترین تاثیر را بر تصویر تلسکوپ بگذارد. تمرکز اصلی این پایان نامه بر مطالعه پارامتر دید اپتیکی در مکانیابی رصدخانه های اپتیکی بزرگ و مطالعه تاثیر تلاطم جو بر تصویربرداری نجومی است. در این پایان نامه قابلیت اندازه گیری ابیراهی های مرتبه پایین جو با آزمون هارتمن توسط یک دیدسنج چهارروزنه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. با اندازه گیری ابیراهی های مرتبه پایین جو می توان زمان همدوسی جو را محاسبه کرد. ما با شبیه سازی رایانه ای و آزمایش نشان دادیم که دیدسنج چهارروزنه قابلیت اندازه گیری با دقت ابیراهی های ناکانونی و آستیگماتیسم را دارد در حالیکه نتایج بدست آمده برای ابیراهی های گیسو از دقت خوبی برخوردار نیستند. جابجایی لکه ها در اثر ابیراهی های مرتبه بالاتر اصلیترین عامل خطا در اندازه گیری ابیراهی های مرتبه پایین جو با استفاده از دیدسنج چهارروزنه هستند. خوشبختانه این اثر در اندازه گیری ابیراهی های ناکانونی و آستیگماتیسم بر خلاف ابیراهی های گیسو قابل صرفنظر کردن است. همچنین در این پایان نامه یک روش برای آزمون کیفیت سطوح غیرکروی ارائه شده است. اساس این روش اندازه گیری جبهه موج نور منعکس شده از سطح آزمون غیرکروی با استفاده از حل معادله انتقال شدت است. بر خلاف روشهای متداول آزمون سطوح غیرکروی که صرفا در ناحیه کوچکی اطراف محور اپتیکی قابل اجرا هستند، با استفاده از حل معادله انتقال شدت می توان جبهه موج بازتابی ناحیه بزرگتری از سطح غیر کروی را اندازه گیری کرد. دقت حل معادله انتقال شدت به انتخاب فاصله مناسب بین تصاویر توزیع شدت استفاده شده و دامنه تغییرات فاز سطح غیرکروی بستگی دارد. ما با استفاده از شبیه سازی رایانه ای روشی برای تعیین فاصله مناسب تصاویر توزیع شدت برای دامنه های فاز مختلف برای سطوح غیرکروی با شعاع و ثابت غیرکروی معلوم ارائه کردیم.

پیشرفت تکنولوژی ساخت سطوح اپتیکی با کیفیت امروزه بیشتر مرهون افزایش دقت و قدرت تفکیک روش های آزمون سطوح اپتیکی و اندازه گیری جبهه موج است. امروزه استفاده از سطوح غیرکروی به دلیل کاهش میزان ابیراهی های مختلف سیستم های اپتیکی بسیار معمول است اما به دلیل شکل خاص این نوع سطوح، آزمون کیفیت ساخت آن با مشکل های زیادی روبه رو است.تمرکز اصلی این پایان نامه ارائه روش ساده و با دقت بالا برای آزمون سطوح اپتیکی از جمله سطوح غیر کروی می باشد. با ارائه روش غیر تداخل سنجی معادله انتقال شدت، به آزمون سطوح مختلف از جمله غیر کروی و مقایسه قابلیت این روش با روش حسگر شیک-هارتمن می پردازیم. بدین منظور در فصل اول مختصری از انواع روش های اندازه گیری جبهه موج و آزمون سطوح اپتیکی و خصوصیات آن ها ارائه می شود. در فصل دوم به طور خاص به آزمون سطوح اپتیکی با روش شیک-هارتمن می پردازیم و با نحوه کارکرد این روش آشنا می شویم، همین طور با استفاده ازاین روش کیفیت یک گوه اپتیکی بررسی می شود، در فصل سوم به موضوع اصلی یعنی اندازه گیری جبهه موج با روش انتقال شدت و استفاده از این روش در آزمون سطوح اپتیکی می پردازیم. در فصل چهارم خصوصیات سطوح غیر کروی و انواع روش های آزمون سطوح غیر کروی بیان می شود و فصل پنجم روش انجام آزمون سطوح های اپتیکی تخت و غیر کروی با استفاده از روش معادله انتقال شدت و مقایسه آن با روش شیک-هارتمن است و در فصل ششم به عنوان نتیجه گیری خلاصه ای از ویژگی های روش معادله انتقال شدت در آزمون سطوح اپتیکی و به طور خاص سطوح غیرکروی بیان خواهد شد.