如果把光譜信息比作世間萬(wàn)物自帶的密碼，光柵就是人類(lèi)用于“解碼”的“芯片”。日前，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所成功研發(fā)了制造這種高端“解碼芯片”的母機(jī)，打破我國(guó)在該領(lǐng)域受制于人的局面，并達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

11日，國(guó)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”在中科院長(zhǎng)春光機(jī)所通過(guò)驗(yàn)收。驗(yàn)收專(zhuān)家組表示，該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，也將扭轉(zhuǎn)我國(guó)光譜儀器行業(yè)“有器無(wú)心”的狀況。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人唐玉國(guó)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(lèi)光譜儀中擔(dān)當(dāng)“芯片”角色外，還在天文學(xué)、激光器、光通訊、信息存儲(chǔ)、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(shí)實(shí)在在影響著人們的生活。

唐玉國(guó)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(shí)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(guó)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的短板，盡快研制此類(lèi)光柵也是各光柵強(qiáng)國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

2009年初，長(zhǎng)春光機(jī)所正式啟動(dòng)項(xiàng)目，要研制一臺(tái)刻劃面積為世界之最、技術(shù)水平達(dá)國(guó)際領(lǐng)先的大型高精度衍射光柵刻劃?rùn)C(jī)。長(zhǎng)春光機(jī)所所長(zhǎng)賈平說(shuō)，光柵刻劃?rùn)C(jī)是制作光柵的母機(jī)，因?yàn)椴考募庸ぱb調(diào)精度難，運(yùn)行保障環(huán)境要求高，被譽(yù)為“精密機(jī)械之王”。

他介紹，最終研制成功的光柵刻劃?rùn)C(jī)，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(xiàng)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(zhǎng)春光機(jī)所項(xiàng)目組在8年間攻克18項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得9項(xiàng)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。