高精度的惯性传感器在空间引力实验和卫星重力测量中有着重要的应用。在空间引力波探测计划中,对检验质量与飞船之间的位移检测是惯性传感器的核心任务之一,位移传感的性能对高精度惯性传感器至关重要。惯性传感器中常用的位移传感主要有电容位移传感、基于超导量子干涉器件位移传感和光学位移传感等。其中,电容位移传感具有结构紧凑、分辨率高的优点,但容易受到电磁干扰的影响,且需要引入调制电场,会对检验质量引入静电力干扰;基于超导量子干涉器件的位移传感需要低温环境,系统较为复杂,不适用于空间环境;基于光学原理的位移传感普遍具有受环境干扰小,对检验质量的扰动力极小等优势。其中基于光杠杆原理的位移传感具有可同时测量六自由度位移、测量范围大、操作简单、易于实现等优点,是一种具有潜力的位移传感测量方法。因此,研究基于光杠杆原理的位移传感具有重要意义。本文针对高精度惯性传感器中检验质量的多自由度位移传感需求,提出了基于光杠杆的光学传感方案,并对其功能与性能开展了研究。首先,本文对基于光杠杆的多自由度位移传感原理进行了分析,设计了检验质量六自由度位移检测方案,建立了六自由度位移检测模型,并给出了标定系数矩阵。其次,对方案中入射角大小,以及光源和光电探测器的安装位置等对传感灵敏度的影响进行分析,并对这些参数的取值进行了优化设计。再次,调研了光电探测器以及光源种类和性能,分析了检验质量六自由度检测模型中的各项噪声。最后,运用Simulink工具对基于光杠杆原理的检验质量六自由度位移传感系统进行了仿真验证,其结果表明在平动自由度的传感误差约为±10^-1111 m,转动自由度的传感误差约为±10^-77 rad,平动自由度的传感探测分辨率约为10^-1010 m/Hz^1/2,转动自由度的探测分辨率约为10^-99 rad/Hz^1/2。本文工作为采用光杠杆实现高精度惯性传感器中检验质量的位移检测提供了初步的理论依据和指导。