激光自混合干涉测量作为一种非接触式的光学测量技术凭借其结构简单、易准直、精度高和测量误差小等优点被广泛应用于众多测量领域。近几年,研究者们提出了很多基于激光自混合干涉的位移测量方法,但是激光光源对外界环境变化敏感,当自混合干涉发生时,光源的波长会产生偏移,导致测量误差增大。在光栅干涉测量技术中,测量基准由激光的波长转换为了光栅的栅距,不仅降低了对光源稳定性的要求,也降低了由于激光波长波动而产生的测量误差。基于将光栅干涉技术与自混合干涉技术的优点相结合的思想,本文提出了一种基于利特罗结构的激光自混合光栅干涉测量及基于差分的自混合光栅干涉信号处理方法,可以减小测量误差,提高干涉信号的信噪比。首先,根据激光自混合干涉理论基础和对传统的法布里-珀罗（Fabry-Pérot:F-P）复合腔模型的分析,推导出激光自混合光栅干涉的功率方程、相位方程;通过对比传统激光自混合干涉模型和激光自混合光栅干涉模型,得出激光自混合光栅干涉系统的相位变化是由光栅多普勒效应和光程长度改变共同引起的。其次,根据得出的激光自混合光栅干涉模型,分析并推导出本文所提出的基于利特罗结构的激光自混合光栅干涉位移测量方法的理论模型;分析了测量原理,得到了物体振动位移与相位之间的关系;通过仿真和实验验证了该方法的可行性,并对实验结果进行了误差分析。最后,为了提高干涉信号的信噪比和位移测量精度,利用半导体激光器的前后输出相位差为π的原理,提出了基于差分的激光自混合光栅干涉信号处理方法。该方法能够在保证信号的信息不丢失的情况下,有效减少共模噪声,降低环境扰动对测量信号的影响,进而提高干涉信号的信噪比。分析并推导了该方法的原理,然后通过数值仿真和实验验证了该信号处理方法的有效性。