很多MEMS器件必须工作在真空或特定气氛下,但是MEMS器件在封装以后性能会发生一些改变。表面形貌测试是微结构离面运动测量和变形测量的基础,而这两项都是用来评价MEMS性能的重要手段。因而,在真空或特定气氛下进行表面形貌测试具有重要的意义。光学测试技术要求光必须透过封装到达MEMS器件表面。因此一般采用透明介质上盖封装MEMS器件或将MEMS器件放入带有透明窗口的真空或气氛腔中的方式,监测MEMS器件在真空或特定氛围下的真实工作状态。本文结合透明介质下表面形貌测试对工作距离的要求,以及三种显微干涉光路结构的特点,设计了一套基于Linnik光路结构的长工作距离表面形貌测试系统,实现了透过透明介质进行微结构表面形貌测试的功能。具体完成的工作主要包括:1.设计了基于显微干涉技术和相移干涉技术的系统总体结构,满足了长工作距离测试的要求。2.分析透明介质对光路的影响,通过加入相应补偿片来补偿透明介质对于焦点位置和光程差的改变。3.提出了一种基于基准面的补偿算法,用于解调因测量和参考光路中光程差不匹配引起的不正确相位分布,得到真实的微结构表面形貌。4.对搭建的系统进行精度评定和MEMS器件测试实验。在不同的放大倍数、透过不同厚度的透明介质下,使用标准台阶进行精度评定实验,验证了测量系统的精确度和可行性。通过对测量结果的评定,对不同放大倍数及不同厚度透明介质造成的影响进行了对比和分析。对实际的MEMS器件进行表面形貌测试,确定系统在透明介质下能准确测量实际器件的表面形貌。