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精密加工和精密制造技术的飞速发展对位移测量技术提出了越来越高的要求。大范围高精度的位移测量在精密仪器的装调、校准以及精密控制中有着广泛的应用。此外，作为其他工业测量技术的基础，位移测量技术在振动、压力、应变、加速度、温度、流量检测等领域也发挥着重要作用。正弦相位调制(SPM)干涉测量技术作为国际上先进的准外差干涉测量技术，具有测量精度高、调制方便、结构简单紧凑等优点，在位移测量领域得到了广泛的研究。为了进一步提高测量精度，减少误差因素，本文提出几种改进的SPM位移干涉测量技术，主要包括以下几项工作:
1.在基于电流内调制的半导体激光SPM干涉仪中，通过注入电流调制激光器波长的同时，输出光强也被调制，对测量精度造成影响。本文对已有的消除光强调制影响的方法进行分析，针对其存在的问题，提出一种新方法。该方法利用待测位移作为外调制，结合归一化比值法计算调制深度，通过解析计算消除光强调制对测量的影响;在误差分析的基础上，确定测量系统的最佳工作参数，并设计反馈系统锁定该参数，实现大范围纳米精度的实时位移测量。
2.由于光源光强调制和频谱混叠效应的影响，传统双波长SPM干涉仪测量精度较低。提出一种纳米精度双波长SPM干涉测量方法，通过改变调制电流幅值合理选择调制深度，首次在基于半导体激光注入电流内调制的双波长SPM干涉仪中，实现光强调制影响的消除;同时，通过优化选择调制频率消除频谱混叠对测量的干扰。该方法使双波长测量误差由6μm下降至0.3μm，与单波长干涉测量技术相结合，在200μm的范围内实现高精度的静态位移测量，测量误差小于5nm。
3.传统的双SPM干涉仪需要预先测量高频调制深度，测量过程复杂。本文提出一种复合电流调制干涉测量方法，该方法利用复合正弦电流调制半导体激光器实现双正弦相位调制，并利用反馈控制系统锁定高频调制深度，通过信号处理系统计算低频调制深度，实现大范围高精度实时位移测量的同时，简化了测量过程。根据实际测量条件，分析测量范围与系统工作参数之间的关系，并通过模拟测量验证方法的可行性。
4.作为对SPM位移干涉测量技术的拓展研究，提出一种用于绝对距离测量的双模式半导体激光干涉仪。该干涉仪利用低频三角波对激光器进行波长调制，通过对干涉信号进行条纹计数得到距离粗测值;利用正弦波电流分别调制两个激光器，通过求解与干涉信号相位相关的线性方程组精确计算相位，得到细测距离。该技术采用全光纤结构，同时利用参考技术有效减小激光器波长漂移的影响。实验证明利用该技术可以在60～280mm的范围内实现绝对距离的测量，测量的重复性小于1μm。