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基于短相干光移相测量的干涉显微镜技术具有检测精度高、测量速度快、非接触测量等优点，可以满足超光滑表面元件工业检测的要求，受到高度的重视。研制了Mirau型干涉光路结构的短相干光干涉显微镜，以此为基础对高精度移相算法进行研究，提出了改进的短相干光移相干涉算法和误差补偿算法，并对评价参数进行了系统的分析总结，实现了超光滑表面元件的高精度在线测量。 本研究提出了两种改进的移相算法。提出改进的七步移相算法，继承了七步法对干涉调制度误差免疫的特点，同时采用循环测量方式对移相误差进行校正。提出了改进的迭代随机移相算法，继承了迭代移相法能够抑制移相误差的优点，采用干涉滤光片技术降低干涉调制度误差产生的影响，采用背景光拟合技术矫正了照明非均匀性误差。两种算法的计算精度均优于0.1nm。优化了干涉显微镜系统误差与平面检测中离焦误差的补偿方法，提出了基于子孔径拼接技术的离焦误差消除算法，可用于球面测量中离焦误差的补偿。利用波面重叠区域不同的高阶离焦误差进行最小二乘拟合运算，得到各自波面包含的离焦误差系数，从而将离焦误差准确排除，提高检测精度。对超光滑表面轮廓的评价参数与分析方法进行了系统的研究，结合粗糙度参数和光谱功率密度确立了完善的评价体系。使用本测量系统与Veeco干涉显微镜分别对碳化硅标准平面进行表面轮廓检测，在该评价体系中，两者检测结果相吻合。