在等离子体实验物理研究中,等离子体电子密度是重要而又基本的参数之一。在密度诊断技术研究领域,激光干涉诊断技术是一种常规的诊断手段。然而随着装置规模增大（如ITER装置）和密度提高,等离子体密度引起的折射和条纹跳变会对远红外激光干涉仪造成较大的影响,而有望解决这些问题的短波长干涉仪又会受到较大的来自机械振动的影响,因此需要进行进一步的技术革新以研究能适应高参数等离子体装置的新干涉仪技术和系统。为此,本论文研制了国内首套适用于托卡马克装置的倍频色散干涉仪系统。该系统使用了较短波长的光源,利用基于倍频技术的信号调制方法消除了机械振动带来的影响,能够测量高密度、快速变化的等离子体密度。论文工作主要包括国内外干涉仪相关技术的调研及其存在问题的分析、色散干涉仪的原理设计、关键元器件特性研究、光路搭建以及在HL-2A装置和四川大学线性装置上的实际应用。在HL-2A装置上,系统的静态相位分辨率达到1.2°,平均密度测量分辨率达到1.74×1017/m3,时间分辨率达到20 kHz。而国外LHD上的类似倍频色散干涉仪静态相位分辨率仅达到4°。该套系统在HL-2A装置的弹丸注入实验中解决了当前干涉仪系统条纹跳变的问题。同时,在SCU-PSI线性装置上,系统测量到了密度超过1021/m3的高密度等离子体,证明了系统具有满足聚变燃烧等离子体的密度测量量程。论文工作有以下的特色创新:该套系统使用了射频激励激光器作为光源并获得了好的倍频效果。这种激光器比起国外同类系统的直流激励连续激光器,拥有功率高、结构紧凑、波束参数可细调等优点。同时,还设计了包含FPGA实时数据处理系统、离线软件数据处理系统、锁相放大器在内的多套数据处理系统,相较于国外类似干涉仪以锁相放大器为主的数据处理系统,该系统能满足提供实时反馈信号、实时观察系统相位及稳定性、离线分析处理数据等多种需求。在接下来的工作中,正在着手设计一套用于在建的HL-2M托卡马克装置的多道倍频色散干涉仪系统,以满足HL-2M装置密度反馈控制的需求。同时在干涉仪系统改进中,计划采用楔片的波束偏移补偿技术以及新的外差法调制倍频色散光路,以进一步提高系统的测量精度和时间分辨率。