本文给出了超稳光学腔的形变和腔长变化之间的关系式,该关系式具有普适性。它可以用于分析不同形状,不同尺寸的各种光学腔的腔长变化,最重要的是可以进行考虑到安装偏差和加工偏差情况时的腔长分析。利用有限元分析(Finite element analysis, FEA)的方法分析了水平光学腔的振动敏感度问题,定量地给出垂直方向和水平方向的振动敏感度。同时对三个方向的振动敏感度进行了优化,在优化点,水平和垂直方向的振动敏感度均可以达到≤10-10/g的量级。在有限元分析中不同的建模条件可能会得到不同的计算结果,这种结果的差异主要来自于网格尺寸的大小,接触条件以及约束方式等的选定,对此我们也给出了定量的分析。为了在实验上测量超稳光学腔的振动敏感度,及进行计算结果和实验结果的比较,设计了一种小型振动平台。该平台可以在三个方向独立的产生振动,当驱动沿某一方向时,其他方向的耦合均小于该方向振动加速度的10%,并且该振动平台的结构简单,体积小,加工方便。温度的波动会导致腔体材料的热胀冷缩,从而使得腔长发生变化,因此需要对超稳光学腔的温度进行控制。本文中通过控制真空室的温度来间接控制光学腔的温度,真空腔的长期温度漂移(24小时)为1mK,短期波动为5mK。Allan方差是激光频率稳定度的一个主要表征,它对于频率测量的方式有很高的要求。因此文章分析了不同的频率计数器的测量原理,对于合理采用计数器的类型具有很好的指导意义。拍频是测量超稳光学腔振动敏感度的一个主要方法,利用LabVIEW程序实现了拍频数据的实时显示、存储及Allan方差的计算。