论文来源于863计划课题超高分辨率角位移测量技术研究，该课题研制的编码器采用新型距离编码方式和高倍数电子学细分技术，实现沿弧长位移分辨率达到纳米量级的角位移测量技术。该系统码盘精码光栅刻线周期为15μm，采用传统莫尔条纹信号提取方式，由于衍射等原因引起莫尔条纹信号的正弦性差，即使通过减小光栅副工作间隙也无法提取到满足高倍数电子学细分要求的莫尔条纹信号，而且过小的光栅副间隙容易造成码盘划伤，影响编码器的可靠性。　　 为解决较高密度光栅的高质量莫尔条纹位移信息提取问题，本文对应用光栅自成像原理的莫尔条纹光电信号提取方法进行了研究。首先由傅里叶光学理论建立了双光栅菲涅耳衍射场光强分布的数学模型，并通过MATLAB软件进行数值仿真，分析了光源角宽度和光栅副间隙等参数对莫尔条纹信号的影响。在信号提取中，设计了由单片非球面镜准直的红外发光二极管光源系统，对光栅读数头各参数的合理配置进行了理论分析与大量实验，并总结了以往精化光电信号的方法，采用四头读数相加、相位补偿等手段提高莫尔条纹信号质量。　　 在课题编码器中，光栅副最佳工作间隙在第一菲涅耳焦面240μm附近，获得的莫尔条纹信号正弦性好，经过差分放大、相位补偿等处理后，满足高倍数电子学细分的要求。理论与实验研究表明应用光栅自成像原理的莫尔条纹信号提取方法是可行的，对高密度光栅的编码器工程应用具有实际意义。