随着航空航天、船舶、精密加工制造等技术的快速发展,对激光测距技术的需求越来越多,激光扫频干涉绝对距离测量技术具有非接触测量、无测距盲区、无需合作目标等优点,成为该领域的研究热点。激光扫频干涉绝对距离测量系统的测距精度随着激光器扫频范围的增大而提高。目前常用的半导体激光器由于调谐范围较小,测量精度难以进一步提高。宽带外腔调频激光器的出现使激光扫频干涉测量精度大幅度提高成为可能。然而也带来了新的问题,如外腔调谐激光器的调频非线性形式为高次函数,调频非线性校正比较困难;宽带调频所带来的色散失配效应导致测距精度下降;大带宽调频形成的大数据量的快速处理问题。这些问题成为限制宽带激光扫频干涉测量的重要因素。针对以上关键问题,本文对基于频率采样法宽带激光扫频干涉绝对距离测量技术进行了研究,主要研究内容如下:构建了宽带外腔激光扫频干涉测距系统,通过分析外腔激光器调频非线性的特点,建立了基于频率采样法的拍频信号非线性校正模型,实现了高次调频非线性校正。由于受奈奎斯特采样定理限制,频率采样法测距量程不能超过辅助干涉仪光程的1/4。为扩展量程,提出了移相频率采样法,将测量信号依辅助干涉仪信号相位尺度进行移相,使移相后的信号满足奈奎斯特采样定理,提高了频率采样法的适用范围,实验验证了其可进行7倍的量程扩展。研究了光纤辅助干涉仪与测量干涉仪色散失配对测距精度的影响,发现随着调频带宽与被测距离增加,色散失配效应导致测量信号拍频产生线性变化,导致目标谱峰展宽,产生测量误差。建立了辅助干涉仪与测量干涉仪色散失配的理论模型,为补偿色散失配对测量产生的影响,提出了基于色散啁啾斜率标定的色散补偿方法,有效降低了目标谱峰展宽效应,使色散补偿后的目标峰值半高全宽(FWHM)基本达到接近理论值的水平。采用外腔调谐激光器单次测量产生的数据量将随扫频带宽增加而增大,导致现有拍频提取算法效率下降。研究了测量信号拍频提取算法的特点,提出的拍频提取算法通过对测量信号进行移频、降采样,实现了大数据量信号的快速拍频提取。该算法精度与基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析(ZFFT)算法相同,但运算时间为ZFFT算法的27.4%。其次,从相位角度研究了线性回归测频方法,通过仿真验证了该算法在较高信噪比下具有高精度测频能力。研究了温度对辅助干涉仪的影响模型,采用模型参数补偿及光程修正的方法,降低了温度对测量的影响。最后,通过实验验证了在12m范围内激光扫频干涉绝对距离测量的扩展不确定度小于U=(7.6×10-6+2.8×10-6Rm)m(k=2)。