本发明公开了一种多光束级联阶梯角反射镜激光干涉仪,包括激光源、分光镜、阶梯平面角反射镜组、移动角反射镜、光电探测器组,其中激光源包括n个平行激光束,n≥2,光电探测器组包括n个光电探测器件,阶梯平面角反射镜组包括m个阶梯平面角反射镜与m‑1个常规角反射镜配对组成,m≥2,阶梯平面角反射镜的两个反射阶梯面均由n个阶梯平面构成,相邻两个反射平面间距为k为自然数,常规角反射镜包括成直角的两个反射平面,移动角反射镜包括成直角的两个反射平面。该激光干涉仪产生的激光干涉现象不仅和激光波长有关,还和阶梯型反射平面高度差值有关,该光电探测器组能够检测到精度达到λ/2n级别的位移,显著提高了测量精度。