由激光器发出的光，经分束AD515SH/883B镜分为两束，一束射向干涉仪的固定参考臂，经参考反射镜返回后形成参考光束；另一束射向干涉仪的测量臂，测量臂中的反射镜将随被测对象一起移动，这一束光从反射镜返回后形成测量光束。测量光束和参考光束的相互叠加形成干涉信号。干涉信号的明暗变化次数直接对应于测量镜的位移，可表示为式中，Ⅳ是光电显微镜瞄准起始点到终点的时间内干涉条纹变化周期数，则计数得出被测位移的数值。

   以上介绍的是激光干涉长度测量系统的基本原理，对于实际应用的测量系统，若采用这种简单的干涉光路进行测量将会存在一些问题。例如，当参考光束和测量光束经过分束镜合成时，一部分光合成到光电检测器上进行干涉，形成有用的干涉信号；另一部分光束将沿原光路返回到激光器中，这部分光将对激光器的正常工作产生影响，对激光管的输出引起不稳定干扰。此外，对于长距离的测量，干涉仪测量臂的移动由于受到导轨精度或干涉仪本身受到外界振动等因素的影响，都会引起测量反射镜的方向和位置的偏移，从而影响到干涉信号的变化，产生测量误差。另外，还有一个重要的因素，就是测量系统必须能对正向位移和反向位移进行方向判别，以进行可逆计数。因此，在光路和电路设计中，必须考虑把测量的位移方向鉴别出来。基于以上几点考虑，下面介绍实际的激光干涉测长系统光路设计、干涉信号的方向判别与计数和干涉信号的移相技术等。