光栅计量技术向纳米测量发展需要更高的光栅细分倍数。基于所研制的快速互补函数细分算法,细分精度即仅取决于测量启停时刻的光栅信号采样精度,选用市场上货源丰富的、低成本的扫描式多通道模数转换卡,即可实现光栅纳米测量所需的高倍数细分。在测量的启停时刻对光栅信号进行精确测量,在测量过程中对光栅信号进行快速跟踪测量。实验表明,当采用15位200 kHz的A/D转换卡对20μm栅距的光栅信号进行非同步采样时,可以得到小于1 nm的测量分辨率及大于120 mm/s的测量速度。

概括分析了光栅纳米测量中双光栅测量系统、炫耀光栅测量系统、基于误差修正技术的纳米光栅测量系统的测量原理及其关键技术，重点讨论了基于二次莫尔条纹原理的纳米光栅测量系统的测量原理。在对上述各测量系统分析研究的基础上，指出光栅纳米测量进一步研究的关键在于：研究基于新型测量原理的光栅纳米测量系统，研制光栅纳米测量系统的精密机械调整机构、光电信号处理和细分技术、误差分离和修正技术等。

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。