利用光折变晶体材料，可实现宽带、微小振动测量。测量系统采用零差干涉结构，使用硅酸铋(BSO)晶体记录信号光与参考光干涉所形成的动态全息，并实时衍射，再由光电探测器探测从BSO晶体出射的透射信号光与衍射参考光所形成的干涉信号，从而实现对振动的测量。通过对BSO晶体中全息记录条件，包括两光束夹角、光强比，与衍射效率关系的研究，确定了最佳记录条件。在参考光路中利用1/4波片改变光束偏振态，使干涉系统在BSO晶体不加外电场情况下，具有较高测量灵敏度。以一定频率驱动的压电陶瓷为被测物体，在0.5~90 kHz的频率范围内所测量到的振动频率与预先加载的频率一致。

针对影响激光测量直线度误差的主要因素之一激光光线漂移，提出了一种基于共路光线漂移补偿的直线度误差测量方法，给出了具体的测量原理和系统构成。从产生激光光线漂移的几个因素出发，理论分析了所产生的光线漂移对直线度误差测量的影响，建立了相对应的光线漂移补偿模型。结果表明，进行补偿后激光器出射光线引起的光线漂移在X方向的最大漂移量由28.4 μm减少为5.6 μm，Y方向的最大漂移量由21.6 μm减少到5 μm；由温度梯度引起的光线漂移经补偿后最大漂移量由65.7 μm 减少为8.9μm。实验结果与理论分析均表明，该方法能有效减少各种因素引起的光线漂移对直线度测量结果的影响，提高测量直线度误差的准确性。

提出了一种基于直角棱镜的同时测量三维转角的新方法。测量光束垂直入射到直角棱镜的斜边面，其反射光束产生2倍于偏摆及俯仰角的偏向，以聚焦透镜及位置敏感探测器(PSD)组成接收测量单元实现偏摆及俯仰角的测量，避免了直线度误差带来的影响；透射光束再经直角棱镜反向折回，其在纵向产生包含滚转角信息的位移，由两个四象限探测器(QD)差分测量，避免了二维直线度误差的串扰，实现了误差分离，同时增强了抗干扰能力。通过理论建模及仿真，进行了误差分析，论证了方案的可行性，在设定参数下，测角分辨率可达0.2″。

提出了一种滚转角误差测量的新方法, 该测量方法能够实现与其他自由度误差测量相集成, 构成多自由度同时测量系统。系统采用带温控的半导体激光器单模光纤组件作为光源, 有效降低了激光器本身的光线漂移, 为测量提供高精度高稳定性的基准光线; 采用特殊棱镜作为测量的敏感单元, 通过此棱镜出射光线的直线度测量, 间接实现滚转角误差测量。实验过程和数据表明, 测量系统具有很好的稳定性和重复性, 通过与电子水平仪的对比实验, 验证了该方法的可行性, 测量精度约为2″。