大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统及检测方法，涉及自由曲面光学检测技术领域，本发明为解决大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测这一技术难题，进而指导自由曲面光学元件在研磨向抛光过渡阶段的面形加工，实现精研磨阶段尽可能多的去除面形残差，提高光学自由曲面加工的收敛效率，最终为高精度、高性能的光学自由曲面加工及检测提供技术支持。本发明包括高频段像差检测系统、计算机处理系统和光路夹持与装调系统；光路夹持与装调系统用于对高频段像差检测系统进行调整；本发明所述的检测系统结构简单，造价便宜，测量精度高，测量斜率的动态范围大，而且空间分辨率高，可以测量干涉仪和哈特曼检测无法测量的大数值斜率问题。