现代社会生产制造日益趋向于纳米尺度,所以对传感器的精度和性能要求也随之提高。以手机芯片制造工艺为例,下一代芯片的制造工艺将是7nm工艺,目前成熟的微米级别测量技术已经远远不能满足这些智能设备领域的制造和测量要求。He-Ne激光干涉测量技术作为实现高分辨力测量的传统手段,其系统造价高昂、实现复杂而且对环境敏感。为了打破激光干涉测量技术的局限性,白光干涉测量技术应运而生。近10年,白光干涉测量技术又深入地和光纤传导技术相交叉形成了新型的光纤白光干涉传感技术,由于其测量分辨率高、测量可靠、而且可以实现绝对测量等优势,目前已经成为受到国内外广泛关注的技术热点之一。本文对光纤白光干涉测量技术在位移传感领域的应用进行研究,并基于此设计了一种具有较大量程的微位移测量系统。利用宽谱半导体激光器作为系统光源,将白光导入光纤光路,先后经由光路上的光束调制和光束解调环节,最后形成白光干涉图样。白光干涉图样的中心条纹位置会随着外界位移输入变化而变化,通过光电转换模块探测中心条纹位置即可实现对被测位移量的测量。在光路硬件实现方面,通过Fabry-Perot腔的腔长变化来引入被测位移,并利用F-P腔的多光束干涉效应实现对白光光束的调制,将位移信息包含在白光光束之中;调制光束再穿过Fizeau光楔实现解调,在光楔底部,只有光楔厚度与F-P腔的腔长准确匹配的地方才会出现白光干涉图样的中心条纹。为使光电系统可以准确探测到白光干涉图样的中心条纹的位置,对干涉信号进行了必要的软件层面上的算法处理。本文基于现有理论提出了一种新的白光干涉信号强度分布的复合构造形式,并使用幂指数运算对白光干涉信号进行预处理,改善了干涉条纹质量;然后,比较了多种主流条纹重心法的优劣,最后结合系统特点,选择了差分光强重心法来定位白光干涉信号的中心条纹。为校验本传感系统的可行性并测试其测量性能,搭建了相关的实验平台,并对系统中的光路部分进行了合理的调整,成功得到了与光程差相关联的干涉光斑,然后通过与光电转换、信号处理以及数据采集等模块进行联调,最后获得位移值。实验结果表明,系统的测试分辨力不低于150nm,测量量程可达到0.2mm,并具有很大的量程扩展潜力,重复性和线性度良好。