面向高精度、低损伤闪耀光栅的摩擦诱导纳米加工机理研究

  • 闪耀光栅衍射效率高,能够极大地提高光栅测量系统的灵敏度、分辨率和测量范围,是促进精密制造水平提升的核心功能部件。《中国制造2025》将高精度光栅的制造列为研发重点。传统加工闪耀光栅的方法尚存不足,如机械刻划法导致闪耀面粗糙度大,全息离子束刻蚀的光栅轮廓难以控制等,亟待发展创新的加工方法。为此,本项目拟基于摩擦诱导加工方法在斜面加工方面的优势,研究提出闪耀光栅的高精度、低损伤加工的新方法。拟首先探明影响材料表面机械刻划变形层的形成及其选择性刻蚀的关键参数,研究揭示变形层的形成规律和选择性刻蚀机理;在此基础上,通过对其摩擦诱导选择性刻蚀过程的精确调控,建立摩擦刻划参数与斜面角度的对应关系,实现光栅斜面的高精度可控加工;最后,基于多针尖扫描技术,实现高精度、低损伤的闪耀光栅加工。通过本项目的研究,有望推进闪耀光栅的自主制造和应用进程,实现我国装备制造和先进仪器等领域的跨越式发展。