光干涉测量具有高精度、高灵敏度的特点,是一种非接触式的测量方式。双波长移相干涉技术将双波长全息技术和移相干涉技术相结合,相较于传统的单波长移相干涉技术具有不可替代的优点,在保证单波长测试精度的前提下可扩大测量范围,因此具有广阔的应用空间。本文阐述了双波长移相干涉技术基本原理、现有双波长干涉测量装置；以建立双波长移相干涉实验装置为目的,设计了双波长干涉仪光学系统、消色差准直物镜组、成像透镜组,并根据装置的总体技术要求,在计算分析基础上,确定了相关的硬件参数,完成了双波长移相干涉仪的装调,工作波长分别为632.8nm与532nm,测试口径为Φ100mm；在研究现有四步法光学非均匀性的基础上,假定波长相差不大的范围内,光学非均匀性近似相等,提出了“两步法”光学非均匀性的双波长移相干涉测量方法,具有操作简单、测量精度高等优点,由仿真验证了两步法方法的准确性和可行性。最后用斐索型双波长移相干涉仪对样品的光学非均匀性数据进行了测试,并与ZYGO干涉仪的测试结果进行比对,得到了一致的结果。