光学球面曲率半径的精密测量，对高质量球面样板、光学系统的质量控制等方面具有重要意义。论文在分析球面曲率半径系统中测量方法优缺点的基础上，选用球面半径的单频激光干涉测长方法，即将球面干涉仪和单频激光干涉测长光路相结合。使用球面干涉仪，以确定代表被测球面球心和顶点的共焦和猫眼位置，该球面通过刚性机构，与单频激光干涉测长系统中的测量臂角锥相连，使曲率半径得到测量。论文中利用稳频光源、波片、偏振分光棱镜、偏振片及分光板空间移相，建立实验装置，得到相位相差90°的三束输出光信号。将这三束光信号经过光电二极管探测后，输入到自行设计的差分放大电路、倍频判向电路、计数和显示电路得到1/8条纹移动的数目n。经公式R=λ/8n可得到曲率半径值。经光机电联调、实验测量与误差分析，结果表明，所建立的单频激光干涉测长实验系统，测量灵敏度可达0.0082％。