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光譜儀器行業(yè)有了“中國心”，相關(guān)技術(shù)達(dá)到國際水平

[2016/12/5]

近日，由中科院長春光機(jī)所承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“大型高精度衍射光柵刻劃系統(tǒng)的研制”順利通過驗(yàn)收。這標(biāo)志著我國大面積高精度光柵制造中的相關(guān)技術(shù)已達(dá)到國際水平，結(jié)束了我國在高精度大尺寸光柵制造領(lǐng)域受制于人的局面。





衍射光柵（以下簡稱光柵）是一種具有納米精度周期性微結(jié)構(gòu)的精密光學(xué)元件。它作為核心色散單元器件，在光譜學(xué)、天文學(xué)、激光器、光通訊等諸多領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用價值。光柵面積大可獲得高集光率和分辨本領(lǐng)，精度高可獲得更好的信噪比，但同時將光柵“做大”和“做精”屬于世界性難題。我國戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受到國外嚴(yán)格限制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大面積高精度中階梯光柵已經(jīng)成為制約我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的“短板”，此類光柵研制也是各光柵強(qiáng)國之間展開競爭的焦點(diǎn)。

2008年，在中國科學(xué)院和財(cái)政部共同支持下，長春光機(jī)所開始“大型高精度衍射光柵刻劃系統(tǒng)”的研制工作，目標(biāo)為研制一臺刻劃面積屬世界之最、技術(shù)水平達(dá)國際領(lǐng)先的大型高精度衍射光柵刻劃機(jī)，突破精密機(jī)械加工、精密光學(xué)加工、精密檢測、高精度微位移控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，并研制出面積達(dá)400毫米×500毫米的中階梯光柵。

光柵刻劃機(jī)是制作光柵的母機(jī)，因部件的加工裝調(diào)精度之難、運(yùn)行保障環(huán)境要求之高，被譽(yù)為“精密機(jī)械之王”。本項(xiàng)目研制的光柵刻劃機(jī)，幾乎所有關(guān)鍵部件都沖擊世界“極限”水平。研制期間，項(xiàng)目組突破了一系列核心高精度零件的加工制造技術(shù)。

經(jīng)過8年艱苦攻關(guān)，項(xiàng)目組共攻克18項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得9項(xiàng)創(chuàng)新性成果，研制出一套大型高精度光柵刻劃系統(tǒng)，并成功研制出面積達(dá)400毫米×500毫米的世界上面積最大的中階梯光柵，我國幾代“光柵人”終于圓夢。

該成果填補(bǔ)國內(nèi)空白，也標(biāo)志著我國大面積高精度光柵制造中的相關(guān)技術(shù)已達(dá)到國際水平。驗(yàn)收評審專家對該項(xiàng)目取得的成果給予了充分肯定，認(rèn)為“光柵刻劃系統(tǒng)和光柵都達(dá)到了項(xiàng)目實(shí)施方案的技術(shù)指標(biāo)”，一致同意項(xiàng)目通過驗(yàn)收。

大型高精度光柵刻劃系統(tǒng)以及大面積中階梯光柵的研制成功，不僅打破了我國大型光學(xué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程探測與識別等大科學(xué)裝置以及國家戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受制于人的局面，而且能促進(jìn)我國光譜儀器行業(yè)擺脫“有器無心”局面，幫助我國光譜儀器產(chǎn)業(yè)改變低端化現(xiàn)狀、提升拓展國際市場的能力。