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．