随着电子元器件尺寸的减小、工作频率的提高,散热问题已经成为其应用的瓶颈之一。频域光热反射法作为无损的光热测量技术,在新型材料热物性测量方面具有广阔的应用前景,但现阶段缺乏频域光热反射法热物性测量的一般性评价方法。本文通过详细的理论分析,实现了频域光热反射法实验测量的理论计算和模拟求解,从而对频域光热反射法纳米薄膜及界面热输运特性测试进行了评价,能够更好地指导频域光热反射法的新型材料热物性实验测量。分析得到连续型、脉冲型频域光热反射法两层结构、三层结构薄膜厚度、加热光半径、光斑半径比、吸热系数比、界面热导、热导率、各向异性系数等参数的一维、三维模型相频特性影响,为薄膜材料设计及热物性测量提供指导,同时得到一维模型的适用范围,可以简化热物性参数测量的后续求解过程。通过比较连续型、脉冲型频域光热反射法的相频特性曲线发现,低频时两种频域光热反射法的一维结果趋于一致,三维结果亦如此；高频时,无论连续型、脉冲型频域光热反射法,三维结果均趋于各自的一维结果。同时,还发现了脉冲型频域光热反射法一维结果在极高频时的不连续现象,其三维结果则仍然是连续的。提出表征敏感度来描述热物性的敏感度曲线特性,并通过敏感度分析,比较了连续型、脉冲型频域光热反射法的表征敏感度,为后续的光热反射实验测量过程中针对具有不同基底热导率、界面热导两层结构以及不同纳米薄膜热导率、界面热导三层结构的薄膜样品时频域光热反射法的选取提供理论依据。在设定物性可测的临界敏感度后,得到了热导率∈[0.1,103]W·m-1·K-1、界面热导∈[1,104]MW·m-2·K-1范围内两层结构、三层结构的频域光热反射法的选取以及敏感度分析角度的可测范围。采用拟合比较分析方法,在铝膜-纳米薄膜-硅基底三层结构的连续型频域光热反射法模拟实验测量中发现,纳米薄膜热导率可测的材料范围与其表征敏感度分布趋势基本一致,即纳米薄膜热导率越小、越厚,连续型频域光热反射法实验测量就更容易得到其准确值。通过对比得知,纳米薄膜热导率的表征敏感度大于约0.042,拟合相对误差即在1%以下。研究还分析了铝膜-纳米薄膜-硅基底三层结构在纳米薄膜厚度∈[1,300]nm、纳米薄膜热导率∈[0.5,500]W·m-1·K-1范围内纳米薄膜热导率可测的材料范围与两个界面热导的关系。