近日，上海光機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際已知最大同類光柵元件2.9倍。脈沖壓縮光柵是超強超短激光裝置的核心部件，肩負壓窄脈沖寬度和傳輸能量負載雙功能，其口徑大小與激光裝置輸出通量成正比。國際已有光柵制造技術已無法滿足單路數(shù)十拍瓦到百拍瓦超強超短激光技術發(fā)展需求。
 

　　該光柵技術突破基于本所國際首創(chuàng)的超大口徑反射式單次靜態(tài)曝光技術。自2018年起，上海光機所充分發(fā)揮高功率激光元器件、加工、檢測及大裝置需求牽引的技術優(yōu)勢，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及抑制、曝光環(huán)境溫流場穩(wěn)定控制、大口徑干涉光場調控、大面積光刻膠納米涂層均勻制備、高精度曝光顯影監(jiān)測等系列關鍵技術。基于以上系列技術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、均勻性和復形效果等關鍵指標符合預期，證明我所已經(jīng)在工程能力上掌握了國際上唯一的實現(xiàn)途徑，實現(xiàn)了我國在該領域的國際領跑。本階段的技術突破不但為單路百拍瓦甚至艾瓦級超強超短激光解決了最主要的技術瓶頸，同時也為我國超強超短激光裝置規(guī)模化建設提供了保障。
 

　　本研究獲得國家重點研發(fā)計劃、上海市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重大項目、中國科學院重大科研儀器研制等項目支持，以上系列技術突破得到了大連理工大學、清華大學、長春光機所、江蘇雷博科學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體照
 

圖2 光柵衍射效率譜線