自混合干涉(self-mixing interference,简称SMI)是指当激光器的出射光经过外部物体反射回激光器内部,与激光器内部光发生干涉所引起的现象。与传统的干涉仪光路复杂、体积庞大等特点相比较,基于激光自混合干涉原理的测量系统仅有一个光路通道,因此具有结构紧凑、简单、易准直等优点。利用激光自混合干涉测量外部反射物的角度变化时,根据外部反射物体与激光器之间的相对位置关系,就可计算出外部反射物体角度的变化值,从而达到角度测量的目的。但已有的激光自混合干涉角度测量受限于激光器出光口的几何大小,角度测量范围大受限制。本文研究观察了聚焦激光束自混合干涉现象,根据聚焦激光束自混合干涉现象的特点,测量了显微物镜焦距,并提出了一种基于聚焦激光束自混合干涉现象进行的微角度测量方法,可大幅提高自混合干涉角度测量的范围。本文建立聚焦激光束自混合干涉角度测量模型,并搭建相关实验系统。实验证实聚焦激光束自混合干涉角度测量技术精度可达10-4度,并且聚焦激光束对自混合干涉角度测量范围的提高有显著效果,从原来的0.06度提高至现在的1.06度,测量范围提高近20倍,并随着显微物镜焦距的减小,测量范围可进一步扩大。