随着科技的不断发展，对光学元件面形检测精度的要求越来越高，面形rms值会达到纳米甚至亚纳米级。绝对检测技术可以通过多次测量，将参考面面形抵消，得到被测面的绝对面形，是一种常用的高精度面形检测技术。本文以旋转绝对检测技术为研究方向，首先介绍了目前已存在的各种旋转检测算法，包括单次旋转法、旋转平均法、旋转平均扩展算法等，并分析了它们各自的优缺点。旋转平均补偿算法是在N次等间隔旋转的基础上增加一次不同角度的旋转测量，采用Zernike多项式拟合求解旋转平均法的丢失面形。本文推导了理论公式，仿真分析了存在旋转角度和偏心误差时，补偿算法的有效性以及附加旋转角度对补偿面形计算精度的影响，并对此进行了实验验证，实验结果与仿真相符。旋转平均补偿算法在选择合适的附加角度之后，可有效补偿丢失信息，提高检测效率和精度。基于单次旋转法本文提出了一种用于检测被测面旋转非对称面形的新算法。该算法针对不同的辐角面形，采用其对应的最优旋转角度进行测量计算，最后将求得的所有辐角面形叠加。最优旋转角度对应的计算结果对误差的敏感度最低，故而可以提高检测精度。为了验证该算法的有效性，对其进行了系统的仿真与实验分析，并与单次旋转法进行对比。结果表明，单次旋转法的精度与旋转角度密切相关，精度无法得到保证。而多次旋转法仅需要增加几次测量，就可以得到高精度的检测结果，且与旋转平均法的精度相当。因此，多次旋转算法可以在检测效率和检测精度之间达到一个平衡，具有更好的实用性。