纳米定位平台在纳米测量领域具有举足轻重的地位。近年来,随着纳米技术的不断发展,对纳米定位平台的定位精度和体积提出了新的要求。激光干涉仪具有精度高、速度快的优点,可作为纳米定位平台的位移反馈装置。为了适应纳米定位平台的发展要求,激光干涉仪需要在保证测量精度的前提下减小体积,使其能够集成在纳米定位平台上实现实时位移测量和反馈。半导体激光器具有体积小、成本低、易于集成的优点,可以替代He-Ne激光器作为激光干涉仪的光源以减小其体积和成本。在基于激光干涉原理的测量方法中,激光波长是测量基准,决定着干涉测量方法的精度。然而,半导体激光器的波长精度和稳定性较差,制约了以半导体激光器为光源的半导体激光干涉仪的测量精度。因此,实时修正和稳定半导体激光器的波长对提高半导体激光干涉仪的测量精度具有重要的意义。本文提出了基于光栅衍射原理和激光自准直原理的波长实时修正方法以及基于自动稳恒温度控制和自动光束漂移抑制的波长实时稳定方法,并研制了半导体激光器波长修正和稳定系统。该系统具有结构简单、成本低、体积小的特点,可以集成在小型半导体激光干涉仪中实现波长的实时修正和稳定。与传统的基于激光衍射原理的波长测量方法相比,该方法不仅考虑了激光衍射角变化对激光波长的影响,还考虑了激光入射角变化以及温度引起的衍射光栅常数变化对激光波长的影响,从而修正了传统的激光波长测量公式。使激光波长测量精度由原来的0.01 nm提高到0.006 nm。此外,半导体激光器波长稳定系统在传统的自动稳恒温度控制的基础上增加了基于PID控制原理的激光光束漂移抑制系统。在该光束漂移抑制系统中,研制了由PZT驱动调节的高精密二维角度调整模块,根据测量所得到的光束漂移量和PID控制原理,改变精密二维角度调整模块,进而改变激光光束方向,抑制激光光束漂移对波长稳定性的影响。半导体激光波长的稳定性由原来的10^-4提高到10^-6。同时,采用LabView软件编写了波长测量和稳定系统的测量软件,实现了测量数据的采集、处理和保存。最后,将研制的激光波长实时修正和稳定系统集成到了课题组研发的小型半导体激光干涉仪中,进一步验证波长修正和稳定系统的可行性。通过与商用激光干涉仪的位移测量比对实验可知,集成了波长实时修正和稳定系统的小型半导体激光干涉仪的位移测量精度由原来的0.6μm提高到0.2μm。