随着光、机、电、计一体化技术的飞速发展，微光学元件的设计、制造以及检测技术等诸多方面均得到迅速发展。其中，微光学元件表面形貌的检测技术正处于国内外前沿的研究方向之一。本论文致力于研究微光学元件表面三维形貌激光干涉仪干涉测量的优化设计方法和适用范围，以及光电实验仪器的互换性设计及其功能集成化的设计方法。本论文一方面系统地分析并说明了斐索（Fizeau）、迈克尔孙（Miche1son）、米洛（Mirau）以及林尼克（Linnik）等几种经典干涉系统的特点以及光源等重要部件的选取原则，从硬件优化设计的角度提高激光干涉仪的性能指标。另一方面，本论文从激光干涉仪干涉图像处理技术的角度出发，概述了激光干涉仪软件主要功能设计的一般方法，包括测试子程序、数据分析子程序、显示子程序、文档管理子程序以及图像采集子程序五大功能模块。在系统地分析激光光纤端面检测仪所采用的三维轮廓检测技术即移相干涉检测技术后，提出了一种静态干涉图像的优化分析方法，并利用该方法所编写的程序对干涉图像进行处理，做出质量等级评价。同时研究了较为前沿的自动对焦技术，即如何通过软件编程控制精密仪器实现快速准确地对焦到采集干涉图样的最佳位置。本论文对手持式对焦光纤端面探测仪（国内某公司的手持式对焦光纤端面探测仪）在一定程度上进行优化设计，包括光源的重新选择、光路的优化、微分干涉系统的设计以及用于功能扩展的专用夹具的设计，利用优化升级后的激光干涉仪与手持式对焦光纤端面探测仪分别对光纤端面进行重复对比析分检测实验。优化后激光干涉仪还检测了其他微光学元件表面形貌，且其检测结果较为理想。在一定程度上保证了所设计的激光干涉仪满足了更多实际检测的要求。本论文还从传统分光仪、Miche1son干涉仪、F-P干涉仪的光路特点以及仪器的互换性等方面进行深入分析，初步设计出既可以检测光纤端面表面形貌又可以实现多种光学实验功能的实用新型精密仪器“数字分光干涉仪”。