读创网|相关技术已用于光谱仪的微型化，深圳先进院发明曲面上的“活字印刷术” 读创/深圳商报记者袁斯茹光谱

读创/深圳商报采访人员袁斯茹光谱，被视为物质的“指纹” ，是各类物质与生俱来的“身份证” ，而光谱仪就像一双分辨光波的“眼睛” ，通过准确测量物质“指纹” ， “一眼洞穿”其化学成分和物理特性。近日，中科院深圳先进院副研究员林慧告诉采访人员，如何将光谱仪做到微型化，是扩大其应用的关键之一。团队从古代活字印刷术中获得灵感，发明了用于曲面的柔性纳米压印技术，改进了仪器的关键器件，成功研发了一系列面向食品、药品、照明检测的超微型光谱仪。

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△深圳先进院集成所精密工程研究中心副主任林慧自然界中的太阳光、人造日光灯发出的光，都是由几种单色光合成的复色光。如何将复色光分解为单色光的光栅，是光谱仪运转的关键。用光谱仪测量物品的反射或透射光，将复杂成分的光分解为光谱，然后通过数据分析，就可以知道物品的成分。 “其中光栅相当于光谱仪的‘心脏’ ，是核心器件。 ”林慧表示，他们的研究就是从光栅上下功夫。在研发过程中，团队发现，与传统光谱仪使用的的平面光栅相比，凹面衍射光栅具有像差校正性能，可以代替多个光学元件，起到简化光路的作用，推动原本体积较大的光谱仪实现小型化和轻型化。但制作工艺限制了凹面光栅的发展。 “凹面光栅的表面刻蚀了微纳米尺度的沟槽，而且这些沟槽的间距是不均匀的。现阶段的技术要么通过金刚石刻刀，沿曲面进行步进刻划，要么通过全息曝光与离子束刻蚀制作，这些都需要依赖昂贵的设备，效率低、成本高。 ”林慧说。为解决该问题，林慧团队与香港中文大学陈世祈老师团队合作，经过三年研发，发明柔性纳米压印技术，实现了曲面光栅的高效印刻。

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△林慧团队研发的曲面光栅“所谓纳米压印，可以形象地理解为古代的活字印刷术。柔性压印则是采用硅橡胶等材料作为软模板，先制作带有光栅图案的软模板，再通过模板的变形与曲面贴合，从而实现图形从平面向曲面的转印。 ”林慧告诉采访人员。目前团队已经完成了柔性纳米压印机的样机开发，在实验室内实现了高效、灵活的柔性/曲面微纳结构制作。据林慧介绍，该技术在曲面屏、AR显示等消费电子产品中也将有广阔的应用前景。

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【读创网|相关技术已用于光谱仪的微型化，深圳先进院发明曲面上的“活字印刷术”】△林慧团队