为了实现高精度绝对距离测量，提出了双腔双频Nd∶YAG激光器（TCDFL）合成波绝对距离干涉测量方案。以正交解调Pound-Drever-Hall稳频的大频差TCDFL作光源，采用马赫-曾德尔干涉仪结构，设计了双频激光合成波绝对距离外差干涉测量系统，获得了两路同频外差干涉信号，对其进行比相测量，得到合成波干涉条纹的小数级次；对被测距离进行粗测，可唯一确定合成波干涉条纹的整数级次，从而实现绝对距离测量。建立了频差为24 GHz的二极管泵浦1064 nm正交线偏振TCDFL合成波长标定与绝对距离干涉测量实验系统，实验结果表明：空气中的合成波长标定值为12.4614 mm，其标准差为0.13 μm；当被测绝对距离为900 mm时，其重复测量平均值为899.3851 mm，标准差和测量不确定度分别为1.36 μm和4.08 μm。该实验研究为今后研究开发超精密绝对距离干涉测量仪奠定了坚实基础。

根据以前双纵模绝对距离测量中合成波长过大导致误差较大的缺点，设计了一种新型多波长绝对距离干涉测量系统。采用633 nm双纵模He-Ne激光器中的一个纵模和629 nm波长的He-Ne激光组成117 μm合成波长，使用双外差干涉技术对距离改变进行精密测量。静态稳定度和动态测量实验表明，由于采用了较小的合成波长，系统的测量不确定度可以达到3.8×10-6L+57 nm，在 500 mm的距离上不确定度小于2 μm。最后从合成波长不确定性的角度，对干涉系统中的误差作了分析。该系统如能与双纵模拍波测量作衔接则可实现对被测距离由粗至精的测量。

提出了一种采用双纵模稳频激光器的新型绝对距离测量外差干涉仪。 该干涉仪探测两个波长各自的外差信号, 通过测量两信号的相位差, 直接测量出合成波的小数级次。 指出了两波长间的相互耦合对测量精度的影响, 提出了补偿方法, 在25 m的测量范围取得了140 μm的测量精度。

本文介绍了用于绝对距离干涉计量的3.39μm波段双线He-Ne激光的稳频工作的背景、要求和所采用的方法,分析了稳频伺服环路,说明了稳定性实验的理论依据并给出了实验结果。