本学位论文以实用高速双频激光干涉仪测量系统为研究目标，完成了以下研究工作： （1）在详细了解了激光干涉测量的国内外现状基础上，分析了高速激光干涉测量发展的现状、趋势及面临的问题。提出在现有的具有一定优势的双纵模双频激光干涉仪的基础上，对其电路系统进行改进，研制具有较高测量速度（不小于1000mm／S）、有良好抗干扰性能、测量智能化及自动化程度均较高的高速激光干涉仪系统的研究目标。 （2）详细介绍了双纵模双频激光干涉仪的结构组成，从理论上分析了双频激光干涉仪的测量原理及光外差原理，并对该干涉仪光路结构上的三个特点作出介绍。即测量光路采用角锥镜作测量镜及参考镜以保证测量光与参考光合光后的平行度要求。采用倒置望远镜光路及针孔结构构成准直扩束及滤波系统，使高斯激光束束腰扩大了M倍（M=f₂/f₁），发散角减小了1／M，等效腔长增大了M²倍。由于拍频频率高达728MHz，采用延迟线移相技术仅需80mm长syv型聚乙烯介质同轴电缆即可获得相位差为90°的两路信号，比传统的光学镀膜移相法简单。其具有的一系列优异特性，使它可满足各种高精度测量的要求，得到了广泛的应用。 （3）针对原有电路系统的信号易有直流漂移、调整光路观察信号不方便的不足之处提出解决方案，即将高稳定度的高频振荡器输出的频率为v的振荡信号由功分器分成两路分别与测量信号和参考信号进行混频，测量信号和参考信号频率为拍波频率△v，则可以得到测量镜运动调制的测量信号{。一△叫十牙和参考信号形成的信号}材一△叫，式中丫为多普勒频移。然后分别将两路信号进行自增益控制放大和整形，即可得到计数器可直接接收计数的方波脉冲信号，由计数系统分别计数，CPU系统读出计数值相减乘以脉冲当量即可得出所测长度值。并给出了振荡器频率选择的基本公式及对混频后信号进行自动增益控制（AGC）放大稳幅和整形处理的具体电路。 （4）根据研究目标的要求，给出了计数系统的设计公式。以此公式为基础设计出了基于8254的计数系统及基于74HC161的计数系统。上述两种计数系统各有特点，适用的场合也不相同。基于8254的计数系统，单片计数范围大，电路集成度高，与89C51接口简单，但是当系统分辨率要求较高时，系统的测量速度将受到限制。基于74HC161的计数系统，单片计数范围小，所需计数器数目较大，电路集成度不高，但它的计数频率很高，在高分辨率下能满足高速测量的计数要求。 （5）设计出了以59C51单片机为核心的CPU测量控制及数据处理系统。该系统设有16个按键，12位高亮共阴LED显示，通过按键可控制启停测量，可直接显示长度值，动静态采样及输入环境参数修正波长误差，大大提高了系统的智能化程度和自动化水平;能实现与系统机通讯，最大波特率可达19.2K。 （6）在完成电路系统的设计、加工及调试后，进行了实验验证，实验结果证明该千涉仪能够满足测量速度不小于I000llun/s的要求;并具有足够的抗干扰能力。关键词:双纵模双频激光干涉仪测量速度振荡器混频器计数系统