激光自混合干涉是指激光器中发光二极管的出射光被外部目标物体散射或反射后,部分携带目标物体信息的光反射回激光腔谐振腔内,并与腔内的激光混合,从而引起激光器光电二极管输出光频率和功率变化的现象。半导体激光干涉测量技术是激光测量中的一种新兴技术,测量系统简单,仅由激光器、探测器、目标物体和信号处理电路组成。该系统不仅具有非接触、高精度、抗干扰强、快速响应等特点,还兼具结构紧凑、易准直的优点,因此受到研究学者越来越多的关注并广泛应用于绝对距离、位移、振动传感等领域的测量。本文介绍了激光自混合干涉技术的基本理论,综述了其研究和应用进展,通过对L-K速率方程理论和三镜腔(F-P)理论的推导建立了激光自混合干涉的一般模型。对不同光反馈时的自混合干涉进行了分析并进行了波形仿真。基于自混合干涉基本理论,本文阐述了激光自混合干涉测距的原理,介绍了激光测距技术的分类并根据不同原理给出了三种测距方法,选择最佳测距方法设计了激光自混合测距的实验系统。根据实验结果分析了影响测距精度的因素并通过优化参数进一步提高了实验系统的测距精度。在此基础上,本文又提出了一种提高测距精度的方案,即采用模拟锁相环技术对采集到的激光自混合信号进行处理,进一步改善自混合波形中的相位突变点使得自混合波形更为规整。通过实验仿真和误差对比,发现使用锁相环技术后激光自混合干涉测距的精度大大提高,验证了该改进方案的可行性。