本文构筑了一种在同一干涉仪中可同时实现大范围和高精度纳米测量的双频激光合成波长干涉仪;针对该干涉仪的光路结构特点,提出一种新的粗精定位相结合的干涉信号同相位检测方法,实现了对不同频率干涉信号的同相位检测;实验测量结果表明该定位方法能够实现0.41nm的定位精度.

描述了激光合成波长纳米测量干涉仪的测量原理，分析了非线性误差对该干涉仪的影响，得出了由偏振光非正交、椭偏化和光学元件偏振非止交及椭偏化等对该干涉仪造成的非线性误差为偏振态误差的二阶或高阶小量。进行了激光合成波K纳米测量干涉仪和激光外差干涉仪的对比实验，结果表明激光合成波长纳米测量干涉仪的最大误差为2．1nm，优于激光外差干涉仪的最大误差7．5nm，验证了激光合成波长纳米测量干涉仪的优越性。

本文提出了一种利用合成波长法实现的纳米测量方案，在文中分析了多波长干涉术用于小尺寸测量的基本原理，提出了共光路的设计结构，其特点是能够将测量镜的纳米量级被测位移放大到参考镜的亚毫米量级位移，从而能够利用相对低精度的测量手段完成测量，共光路的设计使系统对外界的扰动有较好的抑制能力。文章还给出了简单的验证实验。