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多光束干涉法的技术基于将两个高反射率的表面紧密地放置在一起，并使用透镜使在这些表面之间经历了多次反射的光束会聚。
在法布里-珀罗干涉仪中使用两个相对表面平行的布置。如果两个平面不平行，则干涉条纹出现在楔形空间中。这种情况基本上与两光束干涉测量中在楔形空间中遇到的情况相同。
在多光束干涉测量中，干涉条纹的宽度变得非常窄。即，“图”上的轮廓线变窄并且表面形貌的测量精度相应地提高。当满足条件时，多光束干涉测量中条纹的宽度约为双光束方法中相应宽度的1/50，因此精度提高了大约50倍。如关于两束干涉测量的文章中所讨论的，利用该技术测量电平差的极限约为25纳米，因此，多束干涉测量的测量极限约为0.5纳米（5埃）。
如在所示图1（a）中，当入射光进入楔形空间时，会出现相对表面之间多重反射。到达图中的点x的光束包括非反射光束（1），两次反射光束（2），四重反射光束（3）等。在每次反射时，强度会根据表面的反射率，因此由透镜收集的多光束的光量由反射率控制。造成干扰的光束多次反射的数量越多，条纹越细和越锐利。图1（b）图9是示出在试样表面和基准板（基准镜）的反射率相同的情况下干涉条纹的宽度与反射率之间的关系的图。从图中可以看出，反射率决定了干涉条纹的宽度。
图1（c）显示了对应于90％反射率的两光束干涉条纹和多光束干涉条纹的强度分布的比较。两束干涉条纹的形式为（cosθ）E2，并且峰谷的宽度几乎相同。另一方面，如图1（c）的下部曲线所示，多光束干涉条纹显示出尖锐的峰值强度分布。与两光束干涉法一样，相继的干涉条纹出现在每个半个波长的电平变化处。但是，由于条纹较窄，因此关于条纹之间的区域的信息很可能不可用。
根据艾里公式，对平行平面之间的多次反射，塞缪尔·托兰斯基（Samuel Tolansky）对楔形空间中出现的多次干涉条纹的强度分布进行了详细分析，并根据研究结果推导了获得测量值的条件精度，归纳为以下五点：
在参考板的表面涂一层高反射率和低吸收率的薄膜。
用均匀的高反射率薄膜涂覆样品，如实地符合样品的原始形貌。
使两个表面之间的距离（t在图1（a））尽可能小，至多10毫米，并且优选地，所述光的波长的量级。
将入射光束准直为3度以内的平行度。
使入射光尽可能垂直于参考板。
只要满足前一个条件，后两个条件就比较容易实现。总之，参照板的表面和试样应被紧密接近，尽可能减小距离吨在图1（a） ，和参考反射镜的表面应通过银蒸镀或涂覆低吸收的多层膜。
用于多光束干涉测量的光学系统的基本功能是允许观察出现在由两个表面形成的楔形空间中的干涉图样。反射产生的条纹的观察可以用显微镜以两种可能的方式进行。图2示出了适用于利用低倍物镜的膜厚度等的测量的光学系统。由于低倍物镜的工作距离较长，因此可以在物镜和样品之间插入一个半反射镜。此外，低功率物镜还具有景深大的优点，可以在较宽的视野范围内进行观察。
尽管低倍镜具有某些优势，但高倍物镜对于测量样品的微小形貌和起伏特征是必不可少的。出于这样的目的，因为工作距离减小到小于1毫米，所以必须使用图3所示类型的光学系统。这是普通反射显微镜的光学系统。理想的是将光会聚在物镜的后焦点，以使光束垂直于样品表面。可商购的物镜可容忍地适合于此目的。
在这种干涉测量系统中，以前将用于光谱学的低压汞灯用作光源。使用这种类型的灯，可以获得清晰的光谱线，此外，颜色的光谱排列可用于识别干涉条纹的顺序。这些灯的缺点是照明强度低。
然而，近来，与干涉滤光片结合的明亮卤素灯已经普遍用于干涉测量。对于消色差物镜，绿色（546纳米）单色光是便宜的照明类型，并提供出色的结果。
为了在多光束干涉测量中获得高精度，必须对样品进行充分的准备。因为要测量原子尺寸的水平差，所以必须从表面清除污染物。因此，除表面机械强度较弱或样品化学性质不稳定的情况外，应彻底清洁表面。相同的要求适用于参考平板的清洁。商业上销售的多光束干涉仪可提供多种反射率与样品反射率匹配的多层光学平板选择（清洁这些平板可能会腐蚀涂层，因此需要格外小心）。使用与样品反射率匹配的平面可以形成多光束干涉条纹，但是，如图1（b）所示，条纹的清晰度取决于样品和参考板的反射率。因此，赋予两个表面高反射率是确保形成独特图案的有效手段。
特别是小的样品，应先用加拿大香脂或其他安装介质固定在载玻片上，然后清洗。化学和机械坚固的材料，例如玻璃和石英，应按照以下步骤进行清洁：
将一小撮合适的表面活性剂（例如用于厨房用具的清洁剂）加到一小块吸收性棉布上，然后通过剧烈擦洗除去样品上的污垢。超声波清洁也适用于此目的。但是，如果不进行擦洗，油脂很难去除。
用过氧化氢弄湿一包吸收性棉，并按上述步骤中所述的相同方法进行清洁。
用蒸馏水以相同方式清洁样品。
用干燥的吸收性棉布彻底擦拭表面，直到吸到表面上的雾气立即消失。
具有低反射率的样品应通过真空沉积用铝，银或金等材料涂覆。银特别容易涂覆，并且反射率高。
厚度为50-100纳米的真空沉积银膜是合适的。涂覆应通过快速气相沉积进行，以在20至30秒内完成。为了做到这一点，将足够量的银放置在气相沉积舟皿中，并且在样品和舟皿之间插入百叶窗。银白色加热后，打开然后关闭挡板，通过改变挡板的打开时间来提供一种控制涂层厚度的简单方法。在这种设置下，样品与船之间的距离应至少为20-30厘米。
如果沉积的银膜的厚度约为50-100纳米，则在明亮光源下观看时，该膜将显示为蓝紫色。太厚的薄膜将具有像镜子一样的表面，并且不会透射光。
可以如下评估基准板上的银膜的质量。如果两个这样的板的镀银表面相对并如图4所示对着一个楔形，并且通过楔形看到一个明亮的光源，那么将出现一系列相似的光源图像。这些图像的数量应计算在内；如果存在25以上，则表示蒸镀膜良好，反射率至少为90％。作为一个粗略的标准，图像的颜色从蓝色变为红色的速度越慢，胶片的质量就越好。
当通过多光束干涉法测量表面形貌时，样品和参考板在某些点接触。因此，该方法不适用于对污染敏感的样品或非常柔软的样品。此外，由于某种原因不能涂银的样品也不适合。
如先前在对干涉条纹的锐度条件的讨论中所解释的，样品与参考板之间的接近距离至关重要。为了实现这一点，将样品和参考平面夹在一个夹具中，该夹具具有三个螺钉，在通过显微镜观察干涉条纹时必须对其进行调节。与两光束干涉测量法一样，必须调整图案，使条纹看起来垂直于要测量的台阶，并且也要调整条纹的色散。如果视野中至少出现三个条纹，则可以执行测量。
如在两光束干涉法中一样，可以从在白光照射下形成的条纹的颜色布置来确定干涉条纹的连续性。实例在给出图5的是说明所涉及的推理。假设使用546纳米滤光片和用于光谱学的低压汞灯观察到了干涉图样，并且出现了条纹偏移，如图5（a）所示。。显然，条纹的上排和下排已经在表面上通过台阶相互移位，但是条纹的连续性的原始方式并不明显。如果卸下了单色滤镜，则会出现带有黄色和橙色光谱条纹的干涉条纹，并且可以通过比较彩色条纹的排列来确定条纹的正确连接。在图5（b）中，B-B'表示相同阶数的干涉条纹，而在图5（c）中，通过检查B-C'表示相同阶数的干涉条纹这一事实同样显而易见。彩色的条纹。
从条纹显示的偏移量中测量电平差的方法与关于双光束干涉测量的文章中所述的方法相似，并在图7（c）的该部分中进行了说明。然而，在多光束干涉测量的情况下，干涉条纹的间隔不一定是等距的，因此通过以下方法计算高度。例如，在图5（b）中，台阶的高度h可以通过以下公式确定：
h = 2BB'/（A'B'+ B'C'）×λ/ 2 = BB'/（A'B'+ B'C'）×λ
同样，对于图5（c）所示的示例，适当的公式为：
h = 2BC'/（B'C'+ B'C'）×λ/ 2 = BC'/（B'C'+ B'C'）×λ
图6（a）给出了天然钻石中凹坑的多光束干涉显微照片，称为三角形（三角形凹陷）。较大的凹陷的深度为10-20纳米，而较小的凹陷的深度为2-4纳米。
图6（b）显示了由三角形利用透射光形成的多光束干涉图，在这种情况下可以观察到，因为钻石本身会透射光。透射的多光束干扰显示出明亮的条纹。这与不透明样品形成的图案形成对比，该样品显示出深色条纹。透过具有双折射率的样本的光会形成极其复杂的干涉图样，因此此类样本不适合通过传输光进行测量。在这种情况下，仍然可以通过反射光的干涉来获得对地形不规则性的可靠测量。
正如有关两束干涉的相关文章中所讨论的，由于高度的极微小差异，高色散干涉允许利用强度变化。这通过图7（a）所示的天然钻石的三角形示例进行说明。该显微照片中所示的表面与图6（a）所示的表面几乎相同，但在这种情况下，样品和参考板的表面都呈楔形，从而形成了少量的干涉条纹。但是，在形成图7（a）的图案时，两个表面几乎平行放置，从而在大面积上散布单个条纹，便于进行详细观察。与使用两光束干涉测量法相比，由微小的电平变化显示的对比度可以增强到更大的程度。如在所示图7的（b） ，正视差DT引起的强度差的dI。多光束干涉条纹的强度分布的梯度比两光束干涉条纹的强度分布更陡峭，并且由于微小的水平变化而引起的对比度相应地显示出更高的灵敏度。
六角形铁氧体晶体（磁铅石）如图6（c）和（d）所示。这与关于两光束干涉法的文章中的图8（a）的晶体相同。在此，图6（c）是高倍率拍摄的多光束干涉图的一部分。图6（d）是相同图案部分的相衬显微照片，叠加在干涉图案上。以这种方式，可以在一张照片上定量显示水平差。而且，可以补偿在条纹之间的中间区域中的信息损失，该信息损失是由多光束干涉图案中的条纹之间的过度间隔引起的。
给出的示例仅是干涉测量应用领域的一部分。但是，希望这些示例可以说明以下事实：将干涉术应用于各种材料现象，例如合成，溶解，断裂，变形和成膜，从而可以获取其他方式难以获得的信息。
总而言之，干涉测量法是一种非常简单且高精度的方法，因此可以像在桌上使用普通尺子一样方便地常规使用。实际上，只需安装适当的附件，即可随时将常规显微镜立即转换为干涉仪。
