干涉测量是一种广泛应用的精密测量方法。根据使用光源不同,主要有白光干涉和激光干涉。现有的白光干涉由于零光程差的定位不够精确,导致测量的精度难以满足超高精度微纳制造的要求。本文结合白光零差干涉和激光二次干涉,设计一种新型的高灵敏度干涉测量系统。本文主要研究内容如下:首先,分析了当前干涉测量技术的基本原理和优缺点,对现有白光干涉和激光干涉技术进行分析,总结各自的优缺点。在此基础上,结合白光干涉的基本原理和激光的二次干涉的优点,提出一种新的白光零差干涉测量系统,提高零光程差位置的灵敏度。其次,在分析白光显微干涉技术的基础上,介绍了高灵敏干涉测量系统测量原理,分析了白光干涉信号和激光干涉信号的特征和影响因素。从理论上推导了白光干涉光场表达式及相干长度和噪声对干涉信号的影响,利用琼斯矩阵推导了激光零差干涉光强表达式。阐述了利用白光干涉和激光干涉信号进行融合分析过程,以提高测量灵敏度,并进行了Matlab仿真,仿真结果表明,多种类干涉测量系统相比白光干涉系统的灵敏度明显提高。再次,根据白光干涉和激光二次干涉的信号特性,选择了合适的光源、介质镜和微位移产生器件(PZT),设计了相移驱动方式和信号接收电路,搭建了实验系统。最后,利用所搭建实验平台进行实验验证,为达到实验的最优效果,利用PZT驱动干涉光路的参考镜,用探测器分别采集白光零差干涉和激光二次干涉的干涉信号,通过采集的波形可以发现,白光的零光程差位置对应激光的零位,可以通过激光的零位来锁定白光的零差位置。通过对采集的数据处理与分析,发现本文提出的测量方法的灵敏度相比白光干涉的至少提高12倍,相应的测量精度达到±0.406nm,表明,所述测量系统具有高灵敏度和高精度。