提出一种偏振激光干涉仪的误差校正方法，可实时地对干涉信号的非线性误差进行校正。由于单频激光干涉仪中的光电元件存在的参数误差和位置误差以及外界环境因素的影响，使得输出的4路干涉信号的正交性受到破坏，产生了非线性误差。基于椭圆匹配原理，给出了非线性误差的校正算法和判据。对干涉信号的参数特征进行实时地统计与估值，并借助于对干涉条纹实现16384点细分，从而得到皮米级的位移测量分辨力。搭建了零差偏振激光干涉仪及振动实验装置，对校正前后的信号进行了对比实验。结果表明，经过非线性校正干涉仪信噪比提高超过30