高精度光学式轮廓测量技术是一种精密、非接触元件的轮廓测量技术。随着微电子、精密光学与机械加工等现代工业技术领域对元件轮廓的加工精度日益提高，高精度光学式轮廓测量技术在工业生产和科学研究中的应用越来越广泛。本论文研究的高精度光学式轮廓测量技术主要分为两个部分：一是研究利用低线对数计量光栅实现高分辨率与高精度的位移测量技术，包括测量误差的修正方法；二是研究在高噪声的车间环境条件下，光学元件面形偏差的高精度测量技术。本论文在对现有光学轮廓测量技术进行讨论和分析的基础上，对元件的长度、角度和面形的精密测量方法作了研究，主要内容有以下几个方面：　　 1)提出了一种基于光栅位移传感器的位移测量技术。通过对光栅传感器的输出信号进行细分、辨向和计数得到位移测量值，再对该测量值进行修正以进一步提高光栅位移测量系统短期运行的测量精度。　　 2)提出了一种光栅位移测量系统的误差修正方法。通过对光栅传感器的多个零位信号进行计数及根据误差函数对位移测量值进行修正，提高了光栅位移测量系统长期运行的测量精度。　　 3)提出了用于辨识干涉条纹顺序的角状扫描和区域搜索技术。通过角状扫描对干涉条纹的位置进行搜索，得到条纹的位置，再用区域搜索技术对这些条纹的顺序进行数字标识。　　 4)提出了用于测量光学元件面形偏差的栅格线算法。通过栅格线找到平均条纹间距和条纹最大弯曲量，再通过规格化获得光学元件的光圈数。提高了对光学元件面形偏差的测量精度。　　 5)提出了一种获取平面光学元件光圈数的最佳估计值的方法。通过确定测试区域及相应的搜索区域，得到条纹弯曲量的平均值和相应条纹间距的平均值，再根据测试区域对应的权重系数，得到了被测平面光学元件光圈数的最佳估计值。　　 在精密位移测量技术及其测量误差修正方法的研究中，研制出一套基于光栅传感器的精密位移测量系统。该测量系统在测量范围为-100～100 mm内，对X和Y坐标方向的测量分辨率为1μm，测量误差为±6.0μm(3σ)；在0°～360°的测量范围内，其测量分辨率为1，测量误差为±4.9(3σ)。　　 在光学元件面形的干涉测量技术研究中，研制出一套获取平面光学元件光圈数的软件。该软件可以精确地获得被测光学元件表面的光圈数和局部误差值。实际测量结果证明，该软件可以在高噪声的车间环境条件下替代目视判读干涉条纹。　　 此外，本论文还对移相干涉仪的位相误差进行了数值模拟，并对位相误差修正技术进行了探讨。