激光测距仪近几年已经成为日常生活,工业生产和科学研究中常备的测量仪器。其以非接触测量,基准溯源到光速等等特点受到很大的关注。目前,激光测距仪已有成熟的产品。但是,对测距仪的原理改进从未间断,各大厂家也没有松懈对工业用和手持式的激光测距仪的研究,尤其是既有一定精度又能达到比较大量程的相位式激光测距仪更是研究热点。本文从改进目前的相位激光测距系统成本较高,系统复杂,系统误差难于消除等等缺点出发,经过分析,提出一种新的基于正交混频输出激光调制信号的相位激光测距仪的系统结构。通过分析本系统的结构,详细阐述了正交混频式相位激光测距系统优于传统的二次混频激光测距系统的原因。随后,对本系统进行了整体构架和需求分析。在明确了需求的基础上,按测距仪的性能要求设计出符合要求的时钟,调制,发射,接收,滤波,信号处理等几大模块作为系统的硬件基础。通过对目前比较流行的测相方法的叙述,分析了这些测相方法的利弊,并设计了基于这些测相方法的实现方案。经过折中和比对,最终选定硬件方案和测相方法并搭建出原型测距系统,对本系统的精度进行了实验,最终结果验证了正交混频相位激光测距方法的有效性。基于实验结果和目前测距产品的发展趋势,给出了系统将来的改进方向。