近日，上海光機(jī)所成功制備出超大口徑(1620mm × 1070mm)的無拼縫脈沖壓縮光柵，該口徑面積是目前國(guó)際已知最大同類光柵元件2.9倍。脈沖壓縮光柵是超強(qiáng)超短激光裝置的核心部件，肩負(fù)壓窄脈沖寬度和傳輸能量負(fù)載雙功能，其口徑大小與激光裝置輸出通量成正比。國(guó)際已有光柵制造技術(shù)已無法滿足單路數(shù)十拍瓦到百拍瓦超強(qiáng)超短激光技術(shù)發(fā)展需求。
 

　　該光柵技術(shù)突破基于本所國(guó)際首創(chuàng)的超大口徑反射式單次靜態(tài)曝光技術(shù)。自2018年起，上海光機(jī)所充分發(fā)揮高功率激光元器件、加工、檢測(cè)及大裝置需求牽引的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，先后突破大口徑高精度離軸拋物面鏡加工及其表面缺陷檢測(cè)及抑制、曝光環(huán)境溫流場(chǎng)穩(wěn)定控制、大口徑干涉光場(chǎng)調(diào)控、大面積光刻膠納米涂層均勻制備、高精度曝光顯影監(jiān)測(cè)等系列關(guān)鍵技術(shù)。基于以上系列技術(shù)制作的超大尺寸無拼縫脈沖壓縮光柵，平均效率高于93%@>200nm帶寬，掩膜的高度、槽型、均勻性和復(fù)形效果等關(guān)鍵指標(biāo)符合預(yù)期，證明我所已經(jīng)在工程能力上掌握了國(guó)際上唯一的實(shí)現(xiàn)途徑，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)跑。本階段的技術(shù)突破不但為單路百拍瓦甚至艾瓦級(jí)超強(qiáng)超短激光解決了最主要的技術(shù)瓶頸，同時(shí)也為我國(guó)超強(qiáng)超短激光裝置規(guī)模化建設(shè)提供了保障。
 

　　本研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、上海市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重大項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院重大科研儀器研制等項(xiàng)目支持，以上系列技術(shù)突破得到了大連理工大學(xué)、清華大學(xué)、長(zhǎng)春光機(jī)所、江蘇雷博科學(xué)儀器有限公司和蘇州宏策光電科技有限公司的重要支持和協(xié)作。
 

圖1?制備的大口徑光柵實(shí)體照
 

圖2 光柵衍射效率譜線