针对基于激光差动扫描测量原理的测厚系统进行研究与设计。包括激光扫描光学系统、共轭边界检测等关键技术。课题研究的主要内容包括：1.深入分析和探讨了激光差动扫描测量厚度的技术特点，并与传统的激光测厚方法（光学成像法、激光扫描法）进行对比，建立了系统实现方案。2.对系统的光学部分进行设计。选取半导体激光器作为系统光源，并对扫描激光束进行了准直校正；设计了一种新型的差动扫描转镜并分析其结构特点；设计了扫描系统的接收物镜；选取硅光电二极管作为光电信号转换器件。3.针对本系统特定要求，设计了二级差动放大和滤波电路作为前置放大电路用于实现将光电流信号转换为电压信号，很好地消除了多个光电二极管并联所引起的噪声影响。研究并实现了一种新的信号边界检测方法——共轭边界检测，并通过PSPICE仿真以及硬件电路验证，证明该方法具有良好的稳定性和自适应能力。4.对几种常用的时间间隔测量方法（直接脉冲计数法、模拟法、模拟内插法）进行比较和分析，选择模拟内插法作为本系统时间间隔的测量方法。并对硬件电路和单片机接口进行了设计，通过仿真验证了该时间间隔测量电路设计的正确性同时具有较高的精度。5.设计了MCU主控电路及其外围电路（扫描电机驱动器、74LS221延时控制器、数码管显示等），搭建了实际激光扫描测厚平台。最后对测量系统的实验数据和误差进行了综合分析，指出了引起系统误差的主要原因。