为了实现光栅莫尔条纹的精确计数和微位移的高精度测量,提出了一种新的莫尔条纹精确计数算法。当光栅移动时,通过CCD摄像器件将莫尔条纹转换为动态光电信号,即随时间变换的正弦信号。利用条纹周期性的能量分布曲线,对移动的莫尔条纹进行精确计数和判向,通过使用Matlab软件编辑界面,直观的显示光栅莫尔条纹移动个数及光栅微小位移。通过对莫尔条纹精确计数达到了对微小位移测量。实验结果表明,测量精度可以达到1μm.

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合，发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术。此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性。由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径，此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量，并且测量系统具有体积小，操作简单，分辨率高等优点。

本文提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术，即采用新的数字信号处理方法，利用ＣＰＵ的信号处理能力，将读数头输出的两路正纹信号经过硬件辨向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号，并在中断服务程序中进行角度的加减运算，实现莫尔条纹的四细分，同时对这两路信号进行新的构建，通过ＣＰＵ及Ａ／Ｄ转换器，彩和软件编程的方法形成一三角波线性函数，并采用新颖的细分算法进行二十细分，最终实现莫尔条纹的八十细分，角度测量

本文从莫尔偏折技术的基本原理出发，结合镜片屈光度的概念，分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的，即：镜片的屈光度与透过镜片后产生的莫尔条纹的倾角的正切成正比。对影响镜片屈光度测量误差的几个参量进行了讨论，理论分析表明，选用合适的光栅周期，设定合理的两光栅间夹角，莫尔偏折技术用于测量低屈光度及中高屈光度的镜片具有很高的测量精度。最后给出了测量单光镜片、非球面镜片和渐进多焦点镜片的莫尔条纹图，并进行了分析讨论。

提出用无衍射光和环光栅重叠产生环状莫尔条纹的技术来进行空间直线度测量的技术,给出了理论分析、仪器结构和原理实验,并对该方法在同时实现高分辨力和大量程直线度测量的可能性,以及抗激光器漂移等方面的特点进行了讨论.

提出了一种高分辨率，高频响的光栅纳米测量细分方法－动态跟踪细分法。它综合了计算机正切细分法细分份数大，电阻链细分法工作速度快，频响亮的优点，电路原理清晰，结构简单，能够同时适用于动态和静态测量，较好地解决了光栅纳米测量的信号处理过程中的高速度与高分辨率，高准确度的矛盾。实验表明，动态跟踪细分法能够在400细分时实现100kHz以上的频率响应速度，配合信号周期2μm的光栅传感器，可以得到5nm的测量分辨率，为光栅纳米测量技术应用于实时测量和实时控制打下了良好的基础，是一种非常有发展前途的新的莫尔条纹细分方法。

采用移相法测量高精度测角仪的莫尔条纹细分器的细分误差获得很好效果，文中叙述了测量原理，测量精度和实测比对结果。

分析了车载平台变形对经纬仪测角误差的影响,将平台变形分为平移变形和旋转变形转两类。采用数值模拟实验论证了平台旋转变形是影响测角误差的主要因素,建立了车载经纬仪测角误差与旋转变形角的关系模型,并在此基础上对目标位置和平台旋转变形对测角误差的影响进行了仿真。利用基于莫尔条纹的自准直测量系统测量平台偏向角,倾角传感器测量平台倾斜角,对测量得到的结果进行了实验验证。数据分析表明：该模型能有效修正因车载平台变形而带来的测角误差,使方位测角精度提高了103.7″,高低测角精度提高了89.4″,为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。

简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础.

提出了用扫描法测量大口径长焦距镜面或透镜焦距的方法.这种方法是通过对一块Ronchi光栅的Talbot像与另外一个Ronchi光栅所产生的莫尔条纹转角的计量来测量长焦距;通过扫描对大口径范围内的整个区域进行测量.实验结果表明,这种方法能够实时地、非常精确地测量长焦距.