激光干涉仪是广泛应用于精密测量和定位的一种重要的光学仪器,而在测量过程中非线性误差是激光干涉仪最主要的误差源。本文主要研究激光干涉仪非线性误差与细分数之间的关系,主要分析了激光源不理想(偏振非正交和椭圆偏振)和偏振分光镜不理想两种情况。首先用数学分析的方法分别分析二细分四细分干涉仪在不理想条件下的非线性,其次用MATLAB对其进行仿真。仿真结果表明非线性误差随着细分数的不同而发生改变。当激光源偏振非正交时,二细分四细分干涉仪均会产生非线性误差,并且四细分干涉仪比二细分干涉仪产生的非线性误差大。而当激光源为椭圆偏振时则不同。只有当激光源的两束光均为椭圆偏振且椭偏角相同时,四细分的非线性误差比二细分大。而激光源中只有一个椭圆偏振或者两者均为椭圆偏振但椭偏角不同时,四细分的非线性误差比二细分小。当偏振分光镜不理想时,在非理想反射条件下只有二细分才会产生非线性误差,可见此时增大细分,非线性误差减少。而非理想透射条件下二细分四细分干涉仪均产生非线性误差,同时四细分干涉仪的非线性误差比二细分干涉仪大。当反射透射均不理想时也是四细分干涉仪非线性误差比二细分干涉仪大。该研究对外差干涉仪的设计具有重要的意义。