针对高精度光学系统的需求，利用立式Fizeau型干涉仪，结合双频激光测长干涉仪，实现了亚微米量级的高精度曲率半径的测量。为了验证该测量系统的可靠性，分别使用两个参考镜对一系列不同曲率半径的光学零件进行了检测。对产生测量误差的主要因素进行了详细分析，以SiC小球为例，结合不确定度理论，得到测量结果的不确定度约为0.13 μm（假设是正态分布，置信水平约为95%），证明该测量系统满足亚微米测量精度要求。通过三坐标测量机对同一元件的交叉检测，验证了该系统测量结果的准确性。