中國刻制出世界上面積最大的中階梯光柵

　　一縷光可以分解出多少種色彩?當今技術所能達到的最高理論值是：四億兩千種。這正是中國日前成功刻制出的一種精密光學元件——中階梯光柵的“拿手好戲”。

　　中國科學家將通過這雙感知色彩的最強“眼睛”，更精確地破解各種物質(zhì)的“身份密碼”，并在天文觀測、激光通信、高能激光器、信息存儲、新能源等領域發(fā)揮巨大作用。

　　在中國科學院長春光學精密機械和物理研究所(簡稱“長春光機所”)的一間實驗室里，這一世界上面積最大、精度最高的中階梯光柵，就像一塊銀灰色、不透明的“玻璃窗”，平平無奇。但是，當數(shù)以百萬計的色彩從它的身體里折射出來時，它宛若宇宙的“魔方”。

　　由長春光機所刻制出的高精度中階梯光柵，它是當前世界上已知精度最高、面積最大的光柵。

　　解析物質(zhì)的“身份密碼”

　　光柵，顧名思義，就是光的柵欄。其實，世間萬物本無“顏色”，我們感知到的色彩，只是光在物體上被吸收、反射后，再折射到我們的眼睛里，在人腦中根據(jù)生活經(jīng)驗產(chǎn)生了視覺效應。

　　繽紛的花朵、綠色的田野、黃色的沙礫……在光譜科學家看來，世間萬物都發(fā)射著不同的光波。從微觀的角度看，不同元素、不同分子結(jié)構都可以讓一個物體擁有不同的特征波長。因此，物質(zhì)的光譜信息就像人的指紋一樣，是分析其物質(zhì)成分的“身份密碼”。

　　“光柵越強，我們能分析出的物質(zhì)成分就越多，就能更深入地探究世界的奧妙。”項目負責人唐玉國說，一般來說，光柵面積越大，集光率和分辨本領就越高;光柵的精度越高，信噪比就越低。但是，同時將光柵“做大”和“做精”則屬于世界性難題。

　　長春光機所成功制刻出的中階梯光柵面積為400毫米×500毫米，比當前世界上可知最先進的、應用在美國夏威夷凱克天文望遠鏡上的光柵，更大、更精密。它在1毫米的范圍內(nèi)有6000個刻槽，精度達到了驚人的10納米。