光刻机实现两个工作台和一个掩模台六个自由度的同步测量至少需要有20轴以上的同时测量能力。以双频激光干涉仪为核心的激光干涉测量系统因其测量精度高、抗干扰性强等原因经常被用于光刻机工作台的甚多轴超精密高速测量,但是单台激光器输出激光功率往往不足1 m W,难以满足甚多轴测量对光功率的需求。如果使用多台激光器独立提供光源,则会导致整个光刻机测量系统因存在多个独立的参考源信号而无法正常工作。因此为了满足甚多轴超精密测量的需求必须开发多激光器同步级联技术。目前国际主流的双频激光调制方法主要有两种:一种是基于塞曼效应的双频激光调制方法,另一种是基于双声光调制的双频激光调制方法。基于塞曼效应的双频激光器只能独立工作,不能相互级联而基于双声光效应的双频激光调制方法只需要保证驱动声光调制器（AOM）驱动信号同步就能实现双频激光器的同步级联。因此本文以双声光调制原理为基础并结合上述背景和需求,进行了如下研究工作:（1）实现多激光器同步级联的本质就是使级联激光器都工作在统一时钟源的驱动下,保证级联激光器输出激光之间的相位差相对稳定。本文基于双声光调制双频激光的原理构建了双频激光器同步级联模型,通过同步级联驱动系统驱动双声光调制器调制生成双频激光实现激光器之间的级联。同步级联驱动系统接收级联光信号将其转化为同步驱动信号进而驱动双AOM生成同步双频激光,对外输出次级级联信号为次级激光器提供参考信号源,次级激光器的同步级联驱动系统系统再重复上述过程,这样就完成了多激光器的同步级联。（2）设计了同步级联驱动系统并对其性能进行了实验验证。本文将同步级联驱动系统分为三个单元,分别是外驱动同步级联检测互锁单元、同步信号发生单元、射频功放单元,本文对每个单元都进行了仿真及设计研发。通过同步级联驱动系统,实现了激光器的级联;生成了驱动AOM的同步信号并使该信号频率连续可调;驱动AOM生成了衍射效率足够的移频衍射光;驱动双AOM调制生成了高信噪比、高频率稳定度的双频激光。经实验测试同步级联驱动系统可输出80-120 MHz连续可调的驱动信号,本系统所调制生成的差频激光信号频率稳定度优于0.4 ppm,信噪比大于40 d B,一级光衍射效率大于90%,均满足使用需求。（3）本文设计实验验证了多台激光器的级联同步性。实验以ZYGO激光器作为主激光器,将以本课题所设计的同步级联驱动系统所驱动的双频激光器作为从激光器,分别测试主激光器驱动从激光器以及从激光器驱动主激光器条件下两激光器输出差频信号的相位差的波动,通过统计计算其标准差,并解算出其相对应的锁定精度。经实测在光学四细分,电子4096细分的测试条件下,不论是主激光器驱动还是从激光器驱动级联激光器输出激光的锁定精度都高于0.077 nm。