铁路路基的沉降观测是保证铁路安全的重要手段之一,现有路基沉降测量方法存在着精度不高、需要人工进行测量、难以得到绝对沉降量等缺点。光学测量技术具有量程大、精度高、反应速度快等优点,可同时得到多个位置参数的信息,易于实现自动化测量。结合本实验室所承担的国家863科技计划“客运专线路基沉降全方位实时监测技术的研究”(2007AA11Z122),探索一种利用光学手段对路基沉降量进行测量的方法。本文的主要工作是：探索一种激光同时测量位移与角度的方法,用于同时测量路基垂直沉降量与倾斜。介绍了激光同时测量位移与角度的测量原理,在此基础上,完成了一种激光测量位移与角度方案的设计。完成了测量结构的光路搭建,并针对路基沉降测量的特点进行了相应改进。完成了测量结构的电路设计与制作,进行了运算放大器的接收部分的设计,完成了单片机软件编写,实现了对于位移与角度测量结果的实时显示。进行验证实验,结果表明,位移测量精度在76mm的范围内达到了1μm,角度测量精度在-0.5°至+0.5°的范围内达到了1。