光栅式位移测量技术的研究是一个既传统而又具有现实意义的课题,经过几十年的发展,它在许多方面已经非常成熟,但现代技术的发展又为其带来了新的发展空间。尤其是大量程、高精度、高分辨率、低成本的位移测量技术在超精加工、微电子、微机电系统(MEMS)、微纳米技术等领域具有广阔的应用前景。本文的研究工作就是在这样一个背景下完成的。本文的主要研究内容和成果如下:提出了精密光栅纳米级承载工作台的设计方案,设计了工作台的结构,对步进电机工作特性及控制应用进行了深入的研究,以光栅干涉原理为理论基础,设计了工作台的光学系统,对光栅种类,莫尔条纹的工作原理,细分技术进行了分析,归纳了多种细分技术,对光学系统的主要部件如:光源、光电接收元件、栅距等进行了研究,设计了硬件四倍频电路,对莫尔条纹进行了软件的800细分,通过8751串行口实现与计算机通讯,利用c++软件编制了系统上位机软件,对工作台进行了测量实验,达到了要求的技术指标,系统分析了光栅位移测量系统精度的各种因素。