断口表面是零件在试验以及使用的过程中断裂形成的形貌复杂的随机表面，在扫描白光干涉检测系统中，由于断口表面大量分布着不同形状和深度的凹坑，这种凹凸不平的情况使入射光发生多次反射，从而增加了实验获取表面完整信息的难度。蒙特卡罗方法是一种以抽样理论及产生随机数为基础的随机性方法，它是根据所需要求得的问题的潜在变化规律，又或者是这种物理现象本身所特有的统计规律，人为的方式构造出一个理论的概率模型，对该模型进行大量的实验研究，从而使得它的某些参量正好是需要求的问题的解。由于在白光干涉现象中，光粒子的运动本身具有随机性，因此在本课题中运用蒙特卡罗的方法来实现对表面白光干涉信号进行模拟。本文首先通过对白光干涉检测系统、随机表面各相关参数以及蒙特卡罗模拟的基本原理进行阐述，通过研究实现对随机表面扫描白光干涉理论公式进行推导，随后结合蒙特卡罗方法的基本原理，运用蒙特卡罗方法对随机表面扫描白光干涉信号进行模拟，并通过仿真分析验证了不同光源光谱分布、表面粗糙度以及系统中存在的噪声对干涉信号的影响。通过模拟得到表面白光干涉信号的先验模型，为以后对断口表面白光干涉信号进一步处理提供了理论的依据。本文用蒙特卡罗方法模拟了劈尖白光干涉、牛顿环白光干涉以及随机表面的扫描白光干涉现象，通过模拟得知光源光谱带宽越窄，干涉效果越好；而白光干涉信号可见度与表面粗糙度跟成反比关系；系统的噪声会使得干涉图像对比度降低、从而导致三维重建误差增大，因此需要采用合适的去噪方式减小噪声的干扰。