平面刻划光栅自问世以来，凭借独特的分光特性，在科研、工业生产及高端技术装备中扮演关键角色。从早期简单的光谱观测工具，逐步发展为现代光学系统的核心元件，其性能提升与应用拓展推动着多个学科领域的进步。随着科技对高精度、高分辨率光学元件需求的激增，平面刻划光栅在制作工艺、光学性能优化等方面不断突破，持续焕发出新的活力。深入探究其原理、工艺与应用，对推动光学工程及相关交叉学科发展意义重大。
光栅基本结构
平面刻划光栅由玻璃、金属等材料基底，以及均匀刻制于基底表面的平行凹槽或线条构成。这些凹槽或线条的间距（光栅常数 d）、深度、形状及占空比（凹槽宽度与光栅常数的比值）等结构参数，决定了光栅的光学性能。例如，在常见的反射式平面刻划光栅中，入射光在凹槽表面发生反射，不同位置反射光因光程差产生干涉现象，实现分光功能 。
平面刻划光栅制作工艺
1.机械刻划工艺
机械刻划工艺利用高精度刻划机，通过金刚石刀具在光栅基底表面逐行刻划凹槽。刻划机核心部件包括精密导轨、分度装置与刀具驱动系统。导轨保证刀具直线运动精度，分度装置控制刻线间距精度，刀具驱动系统调整刻划深度与力度。典型流程为：基底预处理（清洁、抛光）→安装于刻划机工作台上→设定刻划参数（刻线间距、深度、长度等）→启动刻划机进行刻划→刻划完成后清洗、检测 。
2.全息刻划工艺
全息刻划利用两束或多束相干光（如激光）在涂有光刻胶的光栅基底表面干涉形成干涉条纹，曝光光刻胶。经显影、定影等工艺，光刻胶上留下与干涉条纹对应的明暗图案，再通过离子刻蚀等手段将图案转移至基底，形成光栅结构 。通过控制相干光波长、夹角及曝光时间，精确调控光栅常数与条纹质量 。
相比机械刻划，全息刻划无刀具磨损问题，可实现大面积、高线密度光栅快速制作，刻线均匀性好，能有效降低杂散光；但对光学干涉系统稳定性、环境振动与温度控制要求极高，且凹槽形状主要为正弦型，在制作特殊凹槽形状光栅方面灵活性逊于机械刻划 。