目前对于精密仪器的表面测量,比较好的技术是:多波长相移干涉。相较于单波长测量范围不超过半个波长的问题,多波长干涉技术具有更好的测量效果以及更大的测量范围。利用传统的测量器件来测量会造成一定的误差,这个误差的来源是由于压电陶瓷所产生的机械运动。针对此,本文提出了一种采用液晶空间光调制器实现无机械运动误差的光学相移和多波长干涉技术相结合的办法。此次研究的主要内容将从以下几个方面进行:首先,阐述了光学相移的表面形貌多波长干涉测量系统的工作原理,在分析了纯相位液晶空间光调制器实现相位调制的原理以及运用到多波长干涉系统可行性的基础上。根据所选器件类型搭建合适的测试光路,在对其性能好坏进行测试之后并对所选的不同波长的相位调制特性进行了测量。该方法避免了PZT等驱动装置的机械误差以及切换不同波长时PZT驱动迟滞导致的重复定位误差。然后,针对白光经过不同滤波片后光强不一致的现象,提出了一种多波长干涉光强一致性的控制方法。该方法利用光强可调的白光LED作为多波长光源,在显微干涉光路中加入光强探测器,将从不同滤光片出射光的光强实时反馈到STM32单片机中,通过PID控制快速调整LED输出光强,实现不同波长光强的一致性,进而得到灰度分布一致的多波长干涉图像。实验结果表明,该方法能够使不同波长的光照强度能快速准确稳定在设定值,将对应的不同波长干涉图像对比度误差从18%减小到2%。最后,在相位提取和识别精度上,论述了基于最小二乘的改进迭代相移提取算法,运用模拟仿真和实验来证实了这用方法的有效性。利用该算法对四步相移法进行优化和改进,在保证测量方差最小时,选用最少的干涉图样进行相位快速识别。在系统的抗干扰性能上,利用MATLAB编写的GUI相机采集界面,对其抗干扰性进行反复测试,经过程序处理后观察环境振动对相移的影响。针对单波长,相移提取精度偏差在-0.079~0.078rad。最后对被测物进行了测量。