激光调频连续波(FMCW)绝对距离测量技术具有无需导轨、非接触式测量、可对非合作目标测量等优点,是一种获取大型装备及关键构件三维形貌信息的重要手段。由于半导体激光器可实现电流调谐,具备扫频速率快、调制方式简单灵活、尺寸小、成本低的优点,已成为激光FMCW绝对距离测量系统的首选光源。本课题设计了双路数模混合电荷泵光电锁相环系统,用于校正双路电流调谐半导体激光器的调谐非线性影响,并将非线性校正后的电流调谐半导体激光器作为测量光源,搭建了基于双激光器的激光FMCW绝对距离测量实验系统,采用双半导体激光器同步扫频测量非合作振动目标,验证双扫对被测目标相对运动引入的多普勒误差的抑制效果。本课题首先研究了以电流调谐半导体激光器作为测量光源的激光FMCW绝对距离测量系统的测距原理,分析了半导体激光器扫频非线性对测距分辨率和精度的影响。研究了双半导体激光器同步扫频模式抑制振动影响的原理。其次,介绍分析半导体激光器调频非线性的校正方法,包括基于迭代算法的开环预校正和基于电荷泵光电锁相环的实时闭环反馈校正。详细分析了电荷泵光电锁相环的数学模型和传递函数,以及光电锁相环重要参数的测量方法和各模块的具体实现方法。然后,对半导体激光器调频非线性校正系统的校正效果进行了测试评估,搭建了基于迭代算法预校正的实验系统,在开环预校正的基础上,通过闭环校正实现了稳定的双路半导体激光器的同步锁定,即实现了双半导体激光器的调频非线性校正。最后,应用经过非线性校正后的半导体激光器进行了单激光器扫频和双激光器同步扫频的FMCW测距实验,标定出了测距系统调频速率参数,与双频激光干涉仪的位移测量值进行比对,证明经过光电锁相环校正了非线性后的半导体激光测距系统具有较高测距精度和重复性。测量了非合作振动目标,验证了双激光器同步扫频模式在振动环境下的较好的测量效果。