随着微机械技术和精细加工工艺的飞速发展及应用,振动传感测量问题越来越受到研究人员的关注。光学传感测量是一种非接触式测量,具有精度高、稳定性好等优点,在测试计量技术领域中发挥着重要作用。在众多的光学传感测量方法中,以激光干涉法使用得最为广泛。近年来,基于激光自混合干涉(SMI)的光学传感测量技术发展极其迅速,它的主要优点是系统简单、结构紧凑、易准直,可有效解决传统干涉系统光路复杂、尺寸大等问题,因此国内外很多研究人员开展了广泛而深入的研究工作。本论文对SMI振动传感测量技术进行研究,主要研究内容包括以下五方面:第一,简要介绍了激光SMI振动传感测量技术的发展及研究现状。第二,对SMI现象的机理进行了理论研究。分别以三镜F-P腔理论和Lang-Kobayashi速率方程理论得到系统的稳态条件和输出光频率的求解方程,建立了SMI的数学模型,得到了SMI测量具有与双光束干涉测量相同相位灵敏度的结果,为后续的仿真、分析和实验研究奠定了理论基础;分析了SMI条纹倾斜及倾斜方向产生翻转的原因,研究了线宽增强因子和反馈强度对波形的不对称性和条纹倾斜度的影响。第三,通过Matlab对SMI振动传感特性进行了数值仿真与分析,包括外腔相位对输出光频、输出功率、谱线宽度的影响,以及振动体在正弦波、三角波和锯齿波调制下SMI信号的变化规律。第四,设计并建立了激光二极管SMI振动传感测量实验系统。通过依次改变激光二极管的初始外腔长和振动物体的频率、振幅和振动波形进行振动传感测量实验,观察到了相应的SMI信号,并对实验结果进行了理论分析。实验结果与仿真结果相吻合。第五,为了提高测量分辨率,设计了一种改进的SMI振动传感测量方案,并对该方案的可行性进行了理论分析。