该测量仪在测量过程中以保持杠杆处于平衡位置为前提,X-Y向、Z向工作台分别采用衍射光栅为标准器,X-Y向工作台采用直线电机和压电陶瓷分别进行粗、细两级定位.本文论述了仪器的整体结构、测量原理、工作台的定位控制以及衍射光栅干涉信号的处理.

应用光学理论研究了透射式激光莫尔信号的位移特性，建立了衍射莫尔信号强度与对应位移的数学模型，并通过计算机仿真对莫尔信号的位移特性进行了研究．在此基础上设计了一套基于激光莫尔信号的超精密定位系统，系统取透射的零次莫尔信号为控制信号，由微机控制实现高精度位置检测及精密自动定位．针对精密定位高精度与大行程之间的矛盾，提出了一种利用一对细光栅实现复合定位的解决方法，通过粗定位和精定位相结合的两段式复合定位，可保证在较大的信号捕捉范围内，实现高速高精度定位．由于系统仅使用一对光栅，结构简单、可靠性高．实验结果表明，基于一对衍射细光栅的复合式精密定位可在±500μm信号捕捉范围获得±10nm的定位精度，对精密加工工程领域具有重要的实用价值．

随着技术上的进步，使得微机械光学和衍射器件的尺寸有可能实现与入射光波长处于同一量级的大小。在全息术、光谱学、干涉计量术中往往要涉及到这种元件的应用，在微波工程和无线系统设计领域里也要使用类似结构的器件，这些器件有许多实际应用，如形成入射场相位和偏振的衍射光栅(即作为无线系统里扫描反射器中的扭曲偏振器。

介绍了一种用CCD做探测器的分光测色仪,着重介绍了其原理、组成和软件系统.实验结果证明这种分光测色仪波长精度高,重复性好.

衍射光栅已广泛应用于国防、科研和国民经济的许多领域,因此跟踪世界先进的衍射光栅制造技术具有十分重要的意义.文中对衍射光栅制取的两个重要方法-刻划光栅与全息光栅的原理和技术发展进行了阐述,并指出了衍射光栅制造技术的发展趋势.

变栅距(VLS)衍射光栅具有自聚焦、像差校正等独特优点.VLS光栅要求的最小栅距变化量为亚纳米数量级,仅靠提高光栅刻划机的分度精度已很难实现,针对这一问题,提出了一种相位扫描方法用于光栅刻划机的变栅距分度控制,即通过对刻划机分度系统的干涉条纹进行微位移扫描来进行相位控制.实验结果表明,相位扫描方法达到了变栅距光栅所要求的亚纳米级的栅距变化精度.

多层膜光栅是集多层膜的高反射率与光栅的高光谱分辨于一身的新型光学元件,它的出现使得在极紫外/软X射线（EUV/SXR）波段采用非掠入射、高光谱分辨率的分光元件成为可能。对多层膜光栅的衍射特性进行了分析,这些衍射特性使多层膜光栅能够作为核心部件,实现很多新颖的EUV/SXR光谱仪器,如窄带X-UV单色仪与多色仪。近年来,多层膜光栅的制备领域不断地出现新的思想与方法,同时多层膜光栅的实际应用也不断增多。多层膜光栅作为一种重要的光学元件,在天文学、物理学和材料科学等领域具有广泛的用途。介绍了多层膜光栅在众多研究领域中的应用。

利用傅里叶模式理论分析了具有高衍射效率的全内反射式衍射光栅在TE和TM偏振态下的近场光分布特点，讨论了光栅结构参数以及入射角度对光栅内电场增强的影响。结果表明：全内反射光栅内部电场分布对偏振态较敏感，光栅槽深和占宽比对电场增强影响较小，光栅内的峰值电场随光栅周期增大而增大，并且峰值电场随着入射角度的增大而减小。在应用于高功率激光时，降低光栅内部的电场增强可以有效降低损伤风险。

研究和设计了测量波长范围在10(m(120(m的远红外光谱仪,它以光栅作为分光元件,利用光栅的衍射特性测量自由电子激光的光谱分布,给出了实用化的测量公式,并对光谱仪进行了标定和测试实验.

机刻中阶梯衍射光栅厚铝膜通过真空蒸镀方法获得,其内部存在残余应力,与基底效应耦合作用,增加纳米压入测试与刻划成槽模拟仿真的研究难度。为此,基于材料变形弹塑性接触理论和量纲分析方法,建立具有内部残余应力的光栅厚铝膜模型,研究内部残余应力与基底效应耦合作用对纳米压痕硬度与隆起高度的影响规律。结果显示,随着薄膜内部残余应力变大,铝膜载荷和表面隆起高度减小;受基底效应耦合影响,其二者变化趋势逐渐增大。此研究为机刻衍射光栅厚铝膜力学性能纳米压入测试及刻划成槽研究提供重要参考。