激光自混合干涉也被称为光反馈自混合干涉或注入调制效应,它是指激光器输出的光被外部物体反射或者散射后,其中一部分光又被反馈回激光器的谐振腔内,反馈光携带了外部物体的物理信息并与激光腔内的光混合,调制激光器的输出功率和输出频率,形成激光自混合干涉效应。激光自混合干涉信号与传统的双光束干涉有着相似之处,但其特性又区别于传统意义上的干涉,并不符合传统的干涉理论,由此被称作新型干涉测量技术。激光自混合干涉系统对比于传统的干涉测量系统具有很多的优点,例如：结构简单,易准直,光路紧凑,成本低等。由此激光自混合干涉技术得到了各国学者的关注,并在测量领域广泛应用。现阶段国内外学者的研究方向主要集中在以下三个方面,(1)激光自混合干涉的应用研究；(2)激光自混合干涉不同光源种类的研究；(3)利用各种信号处理方法和算法提高激光自混合干涉测量精度。但很少有学者针对特殊外腔结构激光自混合干涉进行研究,本文分别研究了外腔为共焦点结构和多路反馈结构的激光自混合干涉。首先结合共焦点激光显微镜原理利用傅里叶光学原理和共焦点原理对外腔为共焦点结构的激光自混合干涉进行了理论分析,并根据所得理论进行了数值仿真,然后进行实验观察验证了理论推导和数值仿真的正确性。从仿真和实验得到共焦点外腔结构激光自混合干涉信号的包络类似于共焦点激光显微镜轴向响应信号为类Sa函数曲线信号,当透镜数值孔径小于一定值且待测目标运动幅值较小时,干涉信号类似于传统的激光自混合干涉信号。接着文章对多路反馈外腔结构激光自混合干涉进行了理论分析,数值仿真及实验观察。并得到多路反馈激光自混合干涉信号类似于低频调制自混合干涉信号,同时该信号在外部反馈较小时为类正弦波信号,在外部反馈较大时为类锯齿波信号,而且在一个周期内信号分布密度取决于多路反馈的外腔运动频率。另外,针对两种特殊外腔结构的激光自混合干涉设计和搭建了各自的实验平台,主要包括PZT的控制以及信号采集系统的使用。并针对实验中出现的问题进行了简单说明,提出了解决问题的方法,然后对实验中可能产生的干扰进行了讨论。