中文摘要：

本项目研究波导相移型激光自混合干涉仪以及用于MEMS的微纳米测量技术。针对微器件和MEMS的微纳米测量的要求，以及现有的激光自混合干涉仪器工作距离长和测量精度仅在微米的技术状况，把激光自混合干涉理论和高精度的相移测量技术结合，研究电光晶体（EO）调制和解调位相的方法，用微加工工艺形成微型干涉仪，即干涉探头。微型干涉仪容易与显微镜和MEMS匹配，监视和测量物体的变化。开发基于LabView的虚拟仪器。测量物体的光程和对比度的时间和空间变化，高精度地测量绝对距离和位移，并将激光自混合干涉测量精度提高到1纳米。这对于微小尺寸测量领域，对于微机械，MEMS和航空航天等领域的发展，有很重要的意义。

结论摘要：

本项目研究相位调制型激光自混合干涉仪以及用于微系统的微纳米测量技术。激光自混合干涉技术是一种新型的计量技术，把激光自混合干涉理论和相位测量技术结合，研究电光晶体（EO）调制和解调位相的方法。实验系统中的半导体激光器、传输光路和光电探测器能设计装配成小型干涉仪，位移测量精度达到纳米级。这对于微小尺寸测量领域有很重要的意义。本项目主要研究进展及创新点（1）将高精度的相位测量法引入自混合干涉中，利用电光晶体直接调制激光束的相位，提高了自混合干涉的微位移测量分辨率。提出了两种基于相位调制的信号解调方法线性相位调制及时域载波相移技术、正弦相位调制及FFT分析技术，高精度地测量微纳米级位移。导出了理论计算公式，模拟分析了测量过程中可能产生的误差。实验上，以纳米级的精度测量了PZT的微位移。（2）基于共焦扫描和激光自混合干涉原理，提出和研究了测量MEMS器件表面微轮廓的方法。将半导体激光自混合干涉仪形成干涉探头，结合扫描共焦显微系统，利用移动扫描，完成三维微轮廓测量。（3）提出了一种新型的基于双正弦调制技术的激光自混合干涉测距方法，提高了自混合干涉测距分辨率。