激光自混合干涉(Self-mixing Interference,SMI)源自于光的反馈效应,与传统的干涉技术相比,具有光路简单、自准直、结构紧凑等优点,能够应用在振动、位移、速度、距离等测量领域中。自混合干涉信号的波动频率为激光与外部物体相互作用后激光的多普勒频移,由此可以利用自混合干涉进行测速。本文将通过自混合干涉、多重反馈自混合干涉进行速度的测量,并重构出物体运动的速度,同时,将自混合干涉测速应用到轴承故障诊断中,拓展该技术的应用范围。首先,本文在介绍自混合干涉的理论时,运用三镜腔模型详细展开了论述,分别从不同反馈水平、不同线宽展宽因子、物体的不同振幅、物体的不同运动几个方面说明了对自混合干涉信号的影响,为后续的研究奠定了理论基础。其次,通过多普勒效应与自混合干涉的关系,研究了自混合干涉测速的基本原理。为解决傅里叶变换只能全局分析物体速度的问题,采取了分段傅里叶变换的方法获得了频率随时间变化的关系,实现了对物体速度的重构。然后,分析了多重反馈自混合干涉(Multiple Self-mixing Interference,MSMI)的形成过程与理论模型,根据其条纹分辨率加倍的特点,提出了利用多重反馈进行测速的方法,并推导出了其计算公式,通过分段傅里叶变换的方法实现了对物体速度的重构。该算法不仅适合于不同反射面的物体,而且在测量误差方面优于自混合干涉测速。最后,根据激光自混合干涉系统结构简单、光路易准直、非接触的优点,采用多重反馈自混合干涉测速对轴承故障信号进行判断的方法,相比传统加速度传感器接触式测量的方式,避免了因为接触可能造成的被测物体整体质量增加而产生的测量误差。