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.

提出了一种新的辩向技术，即在传统的用硬件实现对整周期信号进行辩向的基础上，采用软件的方法，对转动不超过一周期的信号进行辩向，以实现对计量光栅相对移动量的整周期和不足一周期的数的精确计数。

本文介绍了作者研制的一种新型位移传感器－滚动光栅位移传感器，它能在线测量一些特殊的长度量；

用两片高速A/D转换器和一片闪速存储器（Flash ROM）构建了高分辨率和高频响的莫尔条纹信号细分电路。光栅信号经A/D转换后只需访问一次只读存储器即可输出细分值。通过修改只读存储器的写入数据,可方便地实现不同的细分倍数。在100倍细分时能够实时处理50kHz的输入信号,最高可处理1MHz的信号。实现了光栅信号高频响和高细分处理的统一。通过计算实际信号与理想信号的数量积的方法分析了直流漂移、非正交误差、等幅性误差和三次谐波对只读存储器细分的影响。为进行误差修正和误差补偿奠定了基础。

在无衍射光测量直线度系统中，常常采用锥透镜作为产生无衍射光的元件。要实现长距离的直线度测量，则必须采用大口径锥透镜，制造成本较高，整个系统体系比较大。提出一种用偏转抛物镜系统来替代锥透镜产生无衍射光束，可以实现大口径无衍射光束。具有成本低，精度较高，实现方法简单等优点。

讨论了基于纵向莫尔条纹检测的光栅自准直仪测量原理.运用光学傅里叶原理推导出,利用线阵CCD取代指示光栅可以在自准直仪中产生莫尔条纹.实验验证了当标尺光栅在CCD投影光栅常量d2与其光栅常量d1之比为s=1.01时,纵向莫尔条纹的放大作用能达到14.14倍.该方法消除了因指示光栅衍射作用影响试验结果的问题,显著提高了系统的角分辨力,并简化了自准直仪光学系统.

由于无衍射光莫尔条纹技术具有高的对心分辨精度和适用于长、短距离测量的特点，在此技术的基础上研制了激光准直跟踪和定位测量系统。它具有抗强光干扰和抗机械振动的特点，并具有高的定位、定向精度（0.12μm/5m）。

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.