ST-3761に採用した光ヘテロダイン方式は、わずかに周波数が異なる信号光と、参照光のレーザ光を重ね合わせて、そのビート（うなり）信号を検出する測定手法です。

光ヘテロダイン方式は、安定したレーザ光波長を基準に変位量を測定するため、他のレーザ光を使用する三角測量方式、共焦点方式など変位測定方式に比べ、分解能や確度が遥かに有利な方式です。

分解能はレーザ光波長の1/1000以下を得ることが可能です。

レーザ光源には、He-Neガスレーザ、半導体レーザ、固体レーザなどがありますが、ST-3761は半導体レーザへの注入電流を直接周波数変調（FM）する方式を採用。光学変調器など複雑な光学系が不用で、センサヘッドの小型化を実現しました。

ST-3761はプリンタなどに需要が急増している圧電素子や走査型プローブ顕微鏡などの精密移動測定、マイクロマシンへの幅広い応用、MEMS（Micro Electro Mechanical System）分野に大きな貢献が期待できます。

• 静止状態（DC）から2.3MHzまでの広帯域振動測定が可能
  ステップ状に変化する変位の測定が忠実、かつ容易に測定できますので、圧電素子の測定に絶大な威力を発揮します。 低周波から高周波まで、連続的に変化する物体も安定して測定できます。
• 最高20pmの超高分解能です
  ST-3761は変位出力に14ビットD/Ａ変換器を使用、最高感度レンジで20pmという超高分解能です。これによりナノメートルオーダの振動・変位を容易に測定できます。
• 作動距離50mm
  離れたところから測定できます。測定に自由度が増しました。
• スポット径70μm
  マイクロマシンなどの測定にも余裕を持って対応できます。
• 小型センサ
  半導体レーザの直接変調方式を採用することにより、センサ部を小型化しました。
  これにより、取り付けの自由度が大きく広がりました。
• ノイズの影響を受けにくい
  ヘテロダイン方式を採用したことにより、原理的に外乱光ノイズの影響を受けにくくなっています。
• 高い温度安定性
  半導体レーザの発振波長は温度により変化しますが、ST-3761は精密な温度制御により、波長変化による変位測定値のドリフトを防止しています。

• 圧電素子・圧力センサ、などの変位測定
• SPMなどの移動変位測定
• HDD、光ディスクや周辺部品の動特性評価
• マイクロマシンの微小変位測定

半導体レーザの注入電流に周波数変調をかけます。
発生したレーザ光を「偏光ビームスプリッタ」で「参照光」と「信号光」に分けます。
測定物から反射して戻ってきた「信号光」は、センサ内部の「参照光」と干渉を起こし、周波数の差が「うなり（ビート）」となって検出される状態になります。
測定物が動くと、参照光と信号光の干渉によるビート信号が変化し、これを復調信号処理して変位量に変換します。