为实现激光位移传感器结构的小型化，采用了一种单片反射镜式激光位移传感器结构，并利用遗传算法对该结构的灵敏度、工作距离和传感器结构参数进行优化。首先，在该结构中利用一片反射镜将入射光进行偏折，使得传感器内部的光路拓宽到横向空间，以提升传感器内部的空间利用率。随后，通过遗传算法对传感器的结构进行优化设计，得到在特定约束条件下传感器的结构参数最优解。最后，设计相应的成像系统进行验证。结果表明，与传统的激光位移传感器相比，单片反射镜式结构可在保证传感器灵敏度和工作距离不变的情况下，将传感器的纵向尺寸从55.9mm减小至31.0mm。表明反射镜的引入可有效减小传感器的尺寸。结论对于激光位移传感器的小型化设计具有参考意义。