光譜“解碼芯片”母機研制成功 填補國內空白

如果把光譜信息比作世間萬物自帶的密碼，光柵就是人類用于“解碼”的“芯片”。日前，中國科學院長春光機所成功研發了制造這種高端“解碼芯片”的母機，打破我國在該領域受制于人的局面，并達到國際領先水平。

11日，國家重大科研裝備研制項目“大型高精度衍射光柵刻劃系統的研制”在中科院長春光機所通過驗收。驗收專家組表示，該項成果填補了國內空白，也將扭轉我國光譜儀器行業“有器無心”的狀況。

項目負責人唐玉國研究員介紹，光柵是一種具有納米精度周期性微結構的精密光學元件，除了在各類光譜儀中擔當“芯片”角色外，還在天文學、激光器、光通訊、信息存儲、新能源等諸多領域中具有重要應用。雖然在生活中很難直接看到光柵的身影，但它遍及農輕重、海陸空、吃穿用等各行各業，實實在在影響著人們的生活。

唐玉國告訴記者，光柵面積大，可獲得高集光率和分辨本領;精度高，可獲得更好的信噪比。但是，同時將光柵“做大”和“做精”屬于世界性難題。隨著科技不斷發展，大面積高精度中階梯光柵已經成為制約我國相關領域技術發展的短板，盡快研制此類光柵也是各光柵強國之間競爭的焦點。

2009年初，長春光機所正式啟動項目，要研制一臺刻劃面積為世界之最、技術水平達國際領先的大型高精度衍射光柵刻劃機。長春光機所所長賈平說，光柵刻劃機是制作光柵的母機，因為部件的加工裝調精度難，運行保障環境要求高，被譽為“精密機械之王”。

他介紹，最終研制成功的光柵刻劃機，刻槽精度可以在約20公里行程范圍內，保證刻槽間距誤差小于一根頭發絲的千分之一。此外，項目組還突破了一系列核心高精度零件的加工制造技術，幾乎所有關鍵部件都沖擊了世界極限水平。

據悉，長春光機所項目組在8年間攻克18項關鍵技術，取得9項創新性成果，用研制成功的大型高精度光柵刻劃系統制造出400mm×500mm中階梯光柵，面積為世界上最大。