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光学编码器（例如玻璃尺） 通常用于需要微米级分辨率的线性位置测量。但半导体和航空航天等行业的应用（尤其是涉及光学的行业）需要纳米甚至皮米范围内的测量能力，超出了大多数基于尺度的光学编码器的分辨率。对于这些应用，直接、非接触式测量技术（例如干涉式激光编码器）可以提供低至皮米范围的分辨率。
干涉式激光编码器（也称为激光干涉仪编码器或激光位移传感器）解释两束激光束的干涉以确定目标物体的位置或运动。其工作原理依赖于激光源，其光束被分成两束相同但沿不同路径引导的光束。
一束光束被发送到参考镜，而另一束被发送到被测量物体（被测量）上的镜子。然后，两束光束被各自的镜子反射回来，并在到达探测器之前合并。然而，两束光束的不同传播距离使它们异相，因此当它们重新组合时，它们会产生干涉图案。（绝对式编码器）
干涉可以是相长的，其中组合的波长产生明亮的条纹，也可以是破坏性的，其中组合的波长产生暗的条纹。组合光强度的这种变化是周期性的，每当测量光束（以及被测量）移动激光波长的二分之一时，就会发生一个变化周期。探测器利用这种强度变化及其与激光波长的关系来确定被测量的移动量。
激光干涉仪编码器的分辨率和重复性与激光束的波长和波长的稳定性直接相关。由于波长稳定性受到温度、压力或湿度变化（所有这些都会影响空气折射率）等环境条件的影响，因此激光干涉仪编码器包含环境补偿电子器件，以确保波长一致，即使在环境条件变化的情况下也是如此。（增量式光电编码器）
除了非常高的精度和分辨率之外，激光干涉仪编码器的主要优点之一是测量镜可以直接安装在感兴趣的点上，减少或消除由于测量位置和目标点之间的 偏移而导致的阿贝误差。兴趣。尽管激光干涉测量需要大量组件——光束源、分光器、反射镜和探测器——激光干涉仪编码器通常只使用两个或三个组件——一个激光源和一个或两个探测器，并将环境补偿和光束控制等功能集成到编码器中。这些主要组成部分。
尽管需要纳米和亚纳米级位置测量的应用通常具有非常小的行进距离，例如半导体光刻中使用的线性电机或压电平台，但干涉式激光编码器也可以在很长的行进距离上提供高分辨率测量。典型的测量能力可达几米，一些激光干涉仪编码器可以测量长达 30 或 40 米的长度。长距离测量亚微米范围内的位置的能力对于龙门系统特别有用，例如 CNC 和 CMM（坐标测量机）应用，其中需要几米和多个轴的高分辨率反馈。
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