1.一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于，包括：上位机(1)、电子控制模块(2)、探头支撑结构(3)、光学探头(4)、待测元件(5)、元件夹持装置(6)、Z轴电动平移台(7)、千分表(8)及XY轴电动平移台(9)；所述上位机(1)发送指令至电子控制模块(2)，所述电子控制模块(2)接收上位机(1)的指令，控制光学探头(4)、Z轴电动平移台(7)和XY轴电动平移台(9)的工作；所述光学探头(4)安装在探头支撑结构(3)上，所述待测元件(5)安装在元件夹持装置(6)上，光学探头(4)和待测元件(5)上下相对设置，光学探头(4)向待测元件(5)表面投影聚焦光点，采集光点图像，并传输至上位机(1)；所述元件夹持装置(6)与Z轴电动平移台(7)相连，通过Z轴电动平移台(7)在垂直方向移动待测元件(5)；所述Z轴电动平移台(7)上安装有千分表(8)，用于测量待测元件(5)的位置，并传输至上位机(1)；Z轴电动平移台(7)安装在XY轴电动平移台(9)上，通过XY轴电动平移台(9)在水平方向移动待测元件(5)，Z轴电动平移台(7)和XY轴电动平移台(9)均使用步进电机进行驱动；

所述光学探头(4)包括激光器(41)、三孔光阑(42)、相机(43)、分光镜(44)和显微物镜(45)；所述激光器(41)通过光耦控制通断，激光器(41)产生的激光束经过分光镜(44)反射进入显微物镜(45)并被聚焦至待测元件(5)表面，聚焦光点经反射返回至显微物镜(45)，并通过分光镜(44)到达三孔光阑(42)，在相机(43)的探测平面上形成三孔亮斑图案；

所述上位机(1)包括用于控制相机(43)拍摄光点图像的图像采集模块、用于处理图像获得三孔亮斑尺寸的图像处理模块、用于控制Z轴电动平移台(7)和XY轴电动平移台(9)的运动控制模块、以及用于生成检测结果的输出模块；上位机(1)与相机(43)之间通过USB协议、千兆网或CameraLink接口进行通信。

2.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述激光器(41)为半导体激光器，功率为5mW；所述相机(43)使用CMOS面阵探测器，像素数目大于100万；所述分光镜(44)为非偏振分光棱镜，尺寸大于10mm×10mm×10mm；所述显微物镜(45)的放大倍数高于10×。

3.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述电子控制模块(2)包括开关电源、单片机、步进电机驱动器及光耦；开关电源实现220V交流电源与5V、24V直流电源的转换，其中24V电源供给步进电机驱动器，5V电源供给激光器(41)、单片机；单片机与上位机(1)进行串口通信并控制输入输出接口；步进电机驱动器用于驱动Z轴电动平移台(7)和XY轴电动平移台(9)的步进电机；步进电机驱动器和激光器(41)之间通过光耦隔绝电流影响。

4.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述待测元件(5)具有抛光曲面，且曲面切平面与水平面夹角小于10°，使得聚焦光点经显微物镜(45)反射后光线可充满三孔光阑(42)；所述元件夹持装置(6)使用自定心夹具。

5.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述Z轴电动平移台(7)包括步进电机和平移台两个部分，其中步进电机具备刹车功能，平移台上下移动待测元件(5)，分辨率为1μm。

6.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述千分表(8)分辨率为1μm，用于测量待测元件(5)Z轴方向的位置，增加待测元件(5)Z轴方向测量范围。

7.如权利要求1所述的一种非接触光学元件表面面形测量装置，其特征在于：所述XY轴电动平移台(9)移动分辨率为1μm，移动范围为50mm×50mm。

8.一种如权利要求1‑7中任一所述的非接触光学元件表面面形测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：移动Z轴电动平移台(7)和XY轴电动平移台(9)至初始设定位置，安装待测元件(5)；

步骤二：快速移动Z轴电动平移台(7)上下扫描，实时采集相机图像，当图像中出现三孔亮斑时降低速度，实时计算亮斑边长，当边长为设定值时停止移动，计算光学表面高度Z坐标，并记录此时XYZ点坐标；

步骤三：XY轴电动平移台(9)在水平方向移动待测元件(5)，移动过程中实时计算三孔亮斑边长，Z轴电动平移台(7)移动待测元件(5)使得三孔亮斑边长不变，上位机(1)读取千分表(8)数值并对三孔亮斑边长进行修正，保存此时XYZ坐标；

步骤四：根据保存的XYZ坐标，生成元件表面面形，与设定面形进行比较，确认是否满足加工要求，并根据用户要求输出测量结果。