只有解决了薄膜厚度的精确测量问题，才有可能解决薄膜的制备问题。光干涉计量测试技术以波长为计量单位，是一种公认的高精度计量测试技术。本文在简述移相干涉术基本原理的基础上，提出了一种基于相位偏移干涉术测量薄膜厚度的新方法，并利用该方法对多个SiO2薄膜样片进行了测试。基于泰曼-格林型干涉系统，以CCD接收来自被测膜层的干涉图像，并用数字采集卡采集，由计算机控制PZT驱动源、调制压电调节器等间隔地推动参考反射镜平移，可采样到多幅干涉条纹图像。 针对移相干涉术中的主要误差来源，研究了移相器非线性误差的消除，利用重叠四步平均法，减小由于移相器的位移误差而引起的相位复原误差。 通过对所获取干涉图进行区域识别、去除噪声的算法研究，实现了干涉图的预处理；研究了波面相位解包的种子算法，实现了干涉图的波面统一；从而得到了含有表征薄膜厚度信息的三维波面。由于薄膜的厚度取决于解包后的相位值，建立了量化相位信息与薄膜样片各点处厚度之间的对应关系，实现了对薄膜厚度的精确测试，所测薄膜厚度的算术平均值为162 nm，PV值0．274λ，RMS值0．077λ。针对同一样片，利用ZYGO干涉仪等其它方法进行测试，其测试结果是：薄膜厚度的算术平均值为159 nm。PV值0．265λ，RMS值0．072λ。基于以上方法，对多个样片的实验数据进行了分析与处理，并与ZYGO干涉仪、航空304所自行开发的激光平面干涉仪的测试结果进行比对，结果表明：本文研究的相位偏移干涉术测量薄膜厚度，其精度高于λ/50，同时该方法具有非接触、全场测量等优点，不仅验证了该方法的可行性，而且为进一步研究和优化薄膜制备工艺提供了工程化保证。