揭秘“精密机械之王”

大型光学系统及高端科学仪器对我国科学研究、国防安全、经济建设和社会民生等各领域的进步和发展具有极其重要的作用。其发展的重要趋势是:视场不断增大,分辨力不断提高,相应地要求光学元器件扩大口径和提高精度。而光栅是一类以机械刻划方式制造的具有宏观尺度的纳米精度周期性特种功能结构,是大型光学系统和科学仪器的核心光学元件,需要纳米级的加工精度和表面粗糙度,这不仅要求打破传统的光学精密机械制造原理及系统控制策略,实现纳米级的长行程超精密定位技术,还需要研究制造原理和质量控制的评价标准。传统的光栅制造技术及制造装备已经无法满足上述要求,严重制约了我国在这一领域的战略发展。因此,本文简要介绍了大面积光栅制造相关国家973计划项目的主要研究内容,重点介绍了为获得纳米刻线精度的大面积光栅而研制的具有新原理、新技术的大面积高精度光栅机械刻划系统。