激光偏振干涉测量系统在微光机电技术、集成电路芯片制造、生物细胞工程、柔性制造、光纤对接耦合等领域有着广泛的应用。针对激光偏振干涉测量系统在实现大范围、高精度、高测速等方面难点，本论文设计了基于法拉第旋光效应的激光偏振干涉测量系统，使这些问题得到有效解决。　　 本论文首先通过对国内外激光偏振干涉测量技术现状进行比较和研究，提出了基于法拉第旋光效应的激光偏振干涉测量系统；接着针对微位移测量中由于微小角度偏转而无法实现有效测量的弊端，对基于法拉第旋光效应的激光偏振干涉测量系统进行优化并加以实验验证；然后设计了三种基于CPLD的累次双向差动触发器型相位解调激光偏振干涉信号处理电路并分别加以实验验证；最后对该系统进行稳定性和位移测量实验验证以及误差分析。　　 本论文分别进行了以下实验：基于CPLD的累次双向差动触发器型相位解调实验：从0-360°以间隔10°进行递增，理论值和实测值基本一致；基于CPLD的数字锁相分频双向差动相位解调实验：从0-360°以间隔10°进行递增，理论值和实测值基本一致；基于混频的累次双向差动触发器型相位解调实验：从0-360°以间隔1°进行递增，理论值和实测值基本一致；系统优化实验：在标定的测量范围内，允许被测物有0.31°的偏转，基本实现按原光路返回，达到测量要求；系统整体实验：稳定性标准偏差为5.74nm；三次比对实验：Agilent5519A测量系统的平均标准偏差为9.30nm，本论文设计为8.10nm；以PI公司三维压电陶瓷驱动平台E665.CR(分辨率为0.1nm)为微位移平台实验：位移测量值标准偏差为3.15nm。实验结果表明：在标准环境下，本论文设计的基于混频的累次双向差动触发器型相位解调信号处理测量系统，能够达到0.1nm左右的测量分辨率，同时由于MAX7000器件计数器频率能够达到175.40MHz，再结合整小数一体化的测量方法，为本论文设计的激光偏振干涉测量系统实现大范围、高精度、高测速等方面性能奠定了基础。