双频激光干涉测量技术以其非接触、抗干扰性强、精度高、可溯源等优点，被广泛应用于量规检定、车床校准以及纳米传感器标定等静态几何量的精密测量场合，然而近年来超精密加工特别是微电子装备的迅猛发展，不仅要求双频激光干涉测量技术可提供纳米甚至亚纳米级测量分辨力，而且对干涉仪提出了“米/秒级测量速度、兆赫兹级数据更新率”这样近乎苛刻的动态测量性能要求，促使双频激光干涉测量的技术研究与仪器集成向着“快速、超精密”方向不断地迈进。作为快速超精密双频激光干涉仪的核心技术单元，干涉信号处理技术直接决定了干涉仪的测量分辨力和测量数据更新率，并限制着干涉仪所能达到的最高测量速度。　　本课题“基于整周期细分的快速超精密双频激光干涉信号处理技术”针对超精密加工中快速超精密双频激光干涉仪的实际应用状况和发展需求，从电子技术和信号处理领域探索一种集纳米级测量分辨力、高测量速度和动态测量数据实时输出于一体的快速超精密双频激光干涉信号处理方法及其技术解决途径。课题的主要研究工作如下：　　针对现有的双频激光干涉信号处理方法不能兼顾高测量速度与高测量精度的问题，采用基于相位差实时累加的双频激光干涉信号处理方案，对参考信号进行高次倍频并在单个测量信号周期内对两信号进行相位差的动态测量和实时累加，避免了传统干涉信号处理技术中测量信号频率变化所带来的动态测量误差，有效提高了双频激光干涉仪的动态测量性能；　　提出一种基于数字延迟锁定环的具有低处理主频、高精度特征的相位差细分技术，结合模拟锁相倍频和数字延迟锁定技术，以参考倍频信号的多个时延分量对测量信号的边沿进行精确捕获，从而在不提高系统处理频率的情况下有效提高相位差测量的电子细分倍数，即提高了双频干涉仪的动态测量分辨力；　　针对超精密加工中精密工件台的运动过程控制特点，分析基于周期细分的干涉信号处理技术中数据更新非周期性对高速位移控制精度的影响，通过引入基于卡尔曼预估的实时数据周期化技术，实现测量目标实时位移、速度等运动状态的等周期估计，同时消除了高速运动控制中干涉仪采样周期不确定误差及随机扰动误差；　　根据基于相位差实时累加的双频激光干涉信号处理方法，结合数字延迟式高精度相位差细分技术，完成了快速超精密双频激光干涉信号处理卡的研制，并在此基础上以标准的电子函数信号测试方式，对干涉信号处理卡的静、动态位移测量分辨力和静、动态位移测量标准差进行了测试实验。实验结果表明，集成本文技术的干涉信号处理卡在260mm/s的速度下具有0.83nm的位移测量分辨力，位移测量数据更新率达到2MHz。