本发明涉及一种基于小偏摆的三平面参考镜平面度绝对测量方法。先将两块参考镜分别固定在干涉仪和参考镜支架上，调节多维调整机构以保证两块参考镜每个点相互对应。通过分别置换三块参考镜的位置可以采集两两参考镜之间的混合面型误差，再利用简单的几何关系计算得到三块参考镜在y轴线上的相位误差。事实上混合的面形误差包含大量冗余的信息，为了得到这些信息，在一次的测量过程中对待测参考镜分别顺时针和逆时针绕垂直于光轴方向小幅度旋转，得到带有倾斜相差的条纹图，并对其解析得到畸变相位。按照流程图，最终得到两块参考镜的高分辨率的完整面形信息。并可以简单求解第三块参考镜的面形。