本文设计了一种基于双法布里－珀罗干涉仪，采用计算机实时控制处理，以轻拍式探针为传感器的新型纳米测量系统，描述了系统的工作原理，详细进行了系统的理论分析。提出了通过测量双法布里－珀罗干涉仪透射光强基波幅值差或基波等幅值过零时间间隔的方法进行纳米测量的理论基础，分析了轻拍式探针的振动模型，给出了检测探针振幅变化的新方法及理论依据。

研究双法布里－珀罗干涉仪（ＤＦＰＩ）的非线性控制，在所提出的补偿环境及其它影响因素的并行硬件仿真系统（ＰＳＨＳ）基础上，进一步用描述函数方法讨论系统中主要环节，压电类器件和法布里－珀罗（ＦＰ）干涉腔的非线性问题，包括对象的非线性动态特性建模和控制系统的稳定性分析、控制器参数确定等，并且用现有装置验证了理论分析的结果。