随着纳米技术的发展,纳米级精度的测量已经成为目前工业和科学发展中迫切需要解决的问题。到目前为止,许多测量方法已经被提出,但能满足工业大批量、快速、高性价比等要求的产品并不很多。本课题针对这些要求,进行了光学多波长干涉法在纳米测量领域的应用研究。当一透明物体与另一物体间存在一纳米尺度的间隙时,间隙之间的空气形成一层具有光学特性的空气薄膜。在多波长干涉法中,以包含多种波长的入射光照射薄膜,从薄膜上下两个表面反射回的光叠加后,发生干涉,干涉后的光强与入射光强的比值为空气薄膜的光强反射率。当其它条件不变时,该光强反射率决定于入射光波长和薄膜厚度。经过不同颜色滤光片选频后,可以测得该薄膜对应于不同波长的三个光强反射率,然后根据薄膜厚度与入射光波长和相应的光强反射率之间的函数关系建立方程组。对方程组求解,便可计算出薄膜的厚度。影响薄膜厚度测量计算结果的主要因素有:测量通道的信噪比;反射面引起的相位移;滤光片的频谱宽度以及振动等环境因素。通过相关的误差补偿手段,可以提高测量精度。另外,多波长干涉测量法能够避免移相干涉法中移相器所带来的误差,并且可根据不同波长的光测出的结果相互校正,提高测量精度。利用多波长干涉原理设计出一套硬盘磁头飞行高度测试系统,系统由光学系统、光电转换电路、数模转换和软件等几个部分。通过实验对所设计的测量系统进行了验证。实验结果表明系统的测量精度小于0.2nm,充分证明了系统设计及理论依据的正确性。多波长干涉测量法适用于纳米尺度的微小间距实时动态非接触测量,具有精度高、结构简单、操作容易等优点。