位移测量是工业测量中的重要环节,激光自混合干涉技术因其测量系统结构紧凑、易于准直、精度高等优点被广泛应用于位移测量领域,通过对携带有被测目标运动信息的激光自混合信号进行分析处理可以实现对目标位移的测量。但是在位移测量的过程中如何简化位移重构过程,提高位移测量的精度一直是激光自混合干涉位移测量的一个重要研究方向。本文以双纵模激光器为光源研究了一种基于自混合干涉效应的正交相位解调位移测量技术,通过对自混合信号进行移相,构造两路正交信号,然后采用正交解调算法对信号进行解调,从而实现位移测量。本文的主要研究内容如下:本文首先对激光自混合干涉机理进行了详细的理论推导与分析,建立了双纵模激光自混合干涉功率信号与被测目标位移之间的函数模型,通过数值模拟的方法探究了不同反馈水平对激光自混合干涉信号的影响。基于上述分析确定了微弱反馈水平下双纵模激光自混合信号无波形分立现象,为后续的研究提供了理论基础。基于双纵模激光自混合干涉理论,研究了一种通过在光路中引入双折射器件和偏振分光器件构造两路正交自混合信号实现位移测量的方法。通过理论和仿真证明了调节双折射器件可以改变两路自混合信号的相位差,在一定的旋转角度下可以获得两路相位差为90°的正交自混合干涉信号,然后利用正交解调算法对正交信号解调实现位移测量。对实验系统装置进行了选型和搭建,在不同的实验条件下验证了该方法的可靠性。为了降低位移重构过程中对于测量系统调节精度的要求,研究了一种移相正交算法。利用该算法对双纵模激光自混合干涉系统中获得的非正交信号进行处理,可以通过算法手段获得两路正交信号,然后利用正交解调算法对信号进行处理实现位移测量,通过一系列的仿真和实验验证了该算法的有效性。