多轴联动数控系统 的精度主要从单个伺服 轴的运动控制精度和联 动轴耦合轮廓精度 2 方 面来评价。对于单个伺服轴的运动 控制，当要求的运动精度达到纳米级 时，传统的超精密机床传动方式在 低速、微动状态下表现出强非线性特 性，常规的运动控制策略已经很难保 证伺服系统实现理想的纳米级随动 精度。我见过有的传感器使用单位，动辄要几个微米，甚至纳米级别的测量精度，测量速度还超高，问其真的有必要提这么高的要求吗。

此外，多轴联动系统的轮廓误差 由各伺服轴的运动误差耦合得到， 耦 合误差的建模及各轴相应的补偿控制量的计算都需要大量的齐次坐标 变换运算，这为实际的多轴联动耦合 控制器的设计带来了很大的不便。 智能控制理论与方法将可能为此问 题提供理想的解决方法。此外，要实 现多轴联动纳米级轮廓控制精度， 还 有一个不可忽视的问题，即联动轴的 同步问题。同步精度的高低直接影 响到系统的轮廓跟踪精度。严格意 义上的多轴伺服系统同步涉及到复 杂的数控和伺服系统接口规范的制 定。科学院科技战略咨询研究院与***纳米科学中心联合发布《纳米研究前沿分析报告》。目前，在可以实现亚微米级加工 的高ji多轴联动超精密数控机床研 制方面，我国尚未取得突破性进展。 至于可实现大型复杂曲面，特别是自 由曲面的纳米级超精密加工的五轴 联动机床，至今仍是一个世界上尚未 解决的难题。

随着超精密加工和微电子制造技术的迅速发展，对精密测量技术及仪器提出了在毫米级的测量范围内达到纳米级精度的要求，例如超精密数控加工精度已达纳米量级，微电子芯片制造技术已是纳米级制造工艺，因此无论是超精密数控机床的运动测量与***，还是集成电路芯片线宽等特征尺寸测量、光掩膜制作以及晶圆扫描工作台的运动测量与***，均需要纳米级精度的精密测量仪器。此外，精密测试计量技术领域中，各种扫描探针显微镜、激光干涉仪、光栅尺和其他位移传感器等也离不开纳米级精度的精密测量仪器的校准或标定。纳米技术研究迈向新阶段，由单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米技术的应用和商业化。

　提高分辨力一直是光刻技术发展的主旋律，由瑞利公式R=K1λ/NA可知，缩短波长是提高分辨力的有效手段。每次更短波长光刻的应用，都促使集成电路性能得到极大提升。

　光电所采用三角法测量，Z向位移转化为标记光栅与检测光栅横向位移ΔX，通过两光路的信号比对横向位移量ΔX进行检测，实现检焦。该方法的两光路结构设计相同，两信号相位相差，利用两光路的信号比求解硅片的离焦量，消除了光强波动的影响，实现了纳米级的检焦精度。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。