在长度测量中,绝对距离测量（ADM）可实现高精度、大范围和瞬时距离测量,与相对位移测量（RDM）相比,不需要对干涉条纹进行连续计数即可实现精密测量,广泛应用于高端装备制造、大尺寸机械零部件的检测和飞机装配等领域。多波长干涉测量法是一种最基本的,也是应用最为广泛的绝对距离测量方法,其中多波长对应干涉相位的精确解调是最为关键的问题之一。为了实现多波长干涉相位的实时同步解调,本文提出了一种基于激光相位分立调制的多波长干涉相位同步解调方法,采用电光相位调制器（EOM）以不同的频率对多波长激光光源进行正弦相位调制,调制后的多波长激光合光后经迈克尔逊干涉仪得到频分复用（FDM）多波长干涉信号,然后采用相位生成载波（PGC）解调方法,从FDM干涉信号中同时提取各波长对应的干涉相位,进而可实现多波长干涉相位的实时同步解调。其中,FDM多波长干涉信号使用一个光电探测器探测得到,消除了机械振动和环境干扰对多波长干涉相位解调同步性的影响,可以有效地提高合成波长的相位解调精度,还直接避免了多波长干涉光波的分光问题,可构建的最大合成波长不受分光器件分光能力的限制。文中详细阐述了基于激光相位分立调制的多波长干涉法测量原理和基于PGC解调的多波长干涉相位同步解调方法,分析了多波长相位调制频率和PGC解调中低通滤波器截止频率的选取原则,以避免频率混叠引起的相位解调误差。为了验证所提出的多波长干涉信号处理方法的可行性和有效性,本文以FDM双波长干涉相位同步解调方法为例,分别进行了仿真分析及实验验证。通过仿真分析,对该系统的相位解调分辨率、相位解调精度、相位解调同步性进行了评估,仿真结果表明,该方法的相位解调分辨率达到了0.01°;90°内1°步进、360°内10°步进的解调误差均在±0.015°以内;两路相位之间的实时相位差也在0.015°以内。搭建了FDM双波长干涉测量光路,通过纳米位移测量实验验证了系统的相位解调精度、相位解调同步性以及非线性误差,实验结果表明,在10 nm位移测量实验中,步进误差在±2 nm以内波动,标准偏差小于1 nm;两路之间的实时解调位移差值在±2 nm范围内,验证了相位解调的同步性;两路相位解调的非线性误差均小于0.4 nm;另外,为了验证多波长干涉相位同步解调方法在动态测量中的可行性,通过对承载测量镜的PZT施加正弦电压使其以30 Hz的频率在7 rad的动态范围做正弦运动,对两路干涉信号进行同步解调,检测到两路解调相位的基频分别为29.91Hz和29.99 Hz,总谐波失真（THD）分别为7.65%和7.70%,信号噪声失真比（SINAD）均为21.64 d B。上述实验,验证了FDM双波长干涉相位解调方法的良好性能,表明了基于激光相位分立调制的多波长干涉相位同步解调方法的有效性,并证明了其在动态距离测量中具有较大的应用潜力。