光譜“解碼芯片”母機研制成功 填補國內(nèi)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(xué)院長春光機所成功研發(fā)了制造這種高端“解碼芯片”的母機，打破我國在該領(lǐng)域受制于人的局面，并達到國際領(lǐng)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(tǒng)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(nèi)空白，也將扭轉(zhuǎn)我國光譜儀器行業(yè)“有器無心”的狀況。

項目負責(zé)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(jié)構(gòu)的精密光學(xué)元件，除了在各類光譜儀中擔(dān)當“芯片”角色外，還在天文學(xué)、激光器、光通訊、信息存儲、新能源等諸多領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。雖然在生活中很難直接看到光柵的身影，但它遍及農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用等各行各業(yè)，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(lǐng);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(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，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(shù)水平達國際領(lǐng)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(diào)精度難，運行保障環(huán)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(nèi)，保證刻槽間距誤差小于一根頭發(fā)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(shù)，幾乎所有關(guān)鍵部件都沖擊了世界極限水平。

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