磁约束托卡马克是最有希望实现热核聚变并提供聚变能源的装置。然而在托卡马克聚变装置保持稳态运行的过程中,其面向等离子体第一壁表面会在高热负荷和高能粒子流的作用下发生壁材料侵蚀、燃料滞留、杂质沉积及共沉积等现象,其中第一壁表面杂质共沉积层的出现会在很大程度上影响整个托卡马克聚变装置的性能、安全和使用寿命,同时过多的沉积和共沉积不仅会加剧燃料滞留,降低燃料使用率,还会更易于发生二次溅射,产生杂质,稀释芯部等离子体,最终导致熄火。因此,为了更好地维持托卡马克的稳态运行并深入研究其运行过程中第一壁表面与等离子体的相互作用机理,实现第一壁表面沉积状态的在线监控至关重要。激光散斑干涉是一种非接触、无损伤、高精度、高灵敏度的在线测量的光学方法,被广泛应用于机械制造、航空航天等领域中应力、应变及位移等参数的测量。同时,它也被认为是最有可能实现托卡马克聚变装置第一壁表面沉积形貌原位监测的光学诊断方法。因此,本论文研究了基于时间相移的激光散斑干涉测量技术,并对该技术应用于真实托卡马克聚变装置第一壁表面沉积形貌测量进行了实验室原理实证研究。此外,针对托卡马克装置中的振动环境,本论文还研究了不同振动条件对激光散斑干涉测量结果的影响,并对不同相位提取算法的抗振能力进行了初步探究。具体的研究内容如下:(1)利用真空腔室下激光烧蚀沉积来模拟托卡马克聚变装置放电过程中的杂质沉积现象,并以硅片为基底,铝为沉积材料制得样品。在实验室条件下搭建基于迈克尔逊干涉结构的激光散斑干涉系统,利用时间相移技术对待测样品的形貌和沉积厚度进行了测量,并与轮廓仪测得的结果进行比对,论证了激光散斑干涉技术应用于托卡马克聚变装置第一壁表面形貌监测的可行性。(2)在实验室搭建的激光散斑干涉系统下引入振动发生器用以模拟托卡马克装置上的振动环境,并从调制度及图像质量的角度研究分析了待测物体离面方向上不同振幅及频率的周期性正弦振动对激光散斑干涉测量中散斑场及形貌测量结果的影响。(3)利用数值模拟研究了传统四步算法、Carre算法以及Stoilov算法三种不同相位提取算法的抗振能力,以及硬件误差对其结果的影响。