随着超精密加工技术的发展,越来越多的高集成度的微器件被制造出来。为了保证质量,需要对这些器件的阶高、线宽和表面形貌等特征尺寸进行精密测量;但是单一功能的设备由于效率低下而不能满足测量需求,因此需要多功能测量仪器对其进行测量。本文将Linnik干涉仪与聚焦传感器结合,设计了一种多功能探头,可实现微器件的阶高、线宽和表面形貌的高精度测量。本文主要完成了如下几项工作:（1）将蓝光DVD读取头改装成了聚焦传感器,可实现阶高和线宽的测量。设计聚焦传感器的驱动电路和信号处理电路;研究聚焦误差信号与被测物离焦距离之间的关系,运用其线性区域实现高度测量;建立边缘检测的测量模型,通过理论计算和实验验证确定合适的阈值。（2）将Linnik干涉仪与聚焦传感器组合在一起,研制了一种多功能探头系统。可实现微器件的表面形貌、阶高和线宽测量,并具有显微观察功能。详细阐述了探头的结构设计、器件选型和数据处理等部分。该探头具有干涉仪垂直分辨率高和水平测量范围较大、聚焦传感器横向分辨率高和纵向测量范围大等优点,因此该探头可实现三维的高分辨率和较大范围的测量。（3）在恒温、恒湿、隔振条件下进行多功能探头验证实验。测量4m的阶高和25m微孔,标准差分别为73nm和55nm;对100nm的标准阶高块、光学平面镜和钢球的表面形貌进行了测量,能够成功的重建其三维形貌。并对测量结果进行了误差分析。