量子力学与统计信息学的结合，产生了量子相位估值理论，并且它在原子钟、高精度量子测量和引力波探测等领域提供了很好的理论基础。实际上，量子相位测量就是对随机测量产生的结果进行合理的数据处理，进而得到相位估计量的过程。在对量子相位进行估值时，关键点在于找到合适的量子态，优化相关的力学量以及数据的处理，以达到估计量的涨落低于标准量子极限的目的。　　在量子测量中，人为的对输出结果进行特殊的数据分类和处理，可以实现双输出测量，进而得到估计量。在马赫-曾德干涉仪的一个输出端，根据检测到的光子数目的奇、偶，还是零和非零，人们已经实现了所谓的宇称测量和零-非零测量。上述两个例子都可以归结为双输出问题。最近双输出测量在量子增益显微镜方面也开始被采用[1，2]。　　本论文的主要创新性研究成果如下:　　1.对于一般的双输出光子测量，对输出信号进行最简单的反函数数据处理就能饱和Cramér-Rao下限。并且考虑到实验中的不完美性，可以得出输出信号，光学相位的最优工作点和相位灵敏度的解析表达式。对于相位估计量，分别用最大似然估计方法和反函数估计方法进行了数值模拟。模拟结果表明解析结果是无偏的。　　2.在使用twin-Fock光照状态的显微镜中，由于实验的不完善，显微镜图像会受相位敏感度的影响。文中提出两个方案来彻底消除这种奇异性:(i)通过一个与空间相关的偏移相位来锁定在最佳工作点处由光束感测的相移(ii)将两个双输出光子计数测量进行结合，一个是具有固定的偏移相位，另一个没有任何的偏移相位。该结果对于任何一种双输出测量都是有效的，并且可能为具有N光子态的量子增益显微镜提供了方法。　　3.对于双输出光子测量，当测量次数足够多的时候，反函数估计方法无限接近最大似然估计方法，这时候可以认为反函数估计方法就是最大似然估计方法。