一、产品优势

二维（2D）衍射光栅凭借精密的制造工艺与独特结构设计，具备以下核心优势：

1.卓越的衍射波前误差：全孔径范围内波前误差表现优异，且光栅整体均匀性高，可满足高精度应用对波前稳定性的严苛要求。

2.坚固的蚀刻结构：采用高稳定性蚀刻工艺，光栅特征结构抗磨损、抗环境干扰能力强，同时具备出色的特征定位精度，确保长期使用中的性能一致性。

3.灵活的周期设计：支持在两个维度上实现空间变化的周期，可根据不同应用场景的需求，定制专属周期分布的光栅产品。

二、典型应用场景

二维衍射光栅主要适用于对精度和测量范围有双重高要求的场景，具体包括：

    •    超高精度定位与计量标尺：尤其适用于需要极致线性度与精度的场景，可作为核心测量元件实现纳米级（nm）及以下精度的定位与计量。

    •    位移测量干涉仪（DMI）替代方案：在部分应用中，传统位移测量干涉仪可能存在成本过高或系统约束难以实现的问题，基于二维光栅的干涉仪可提供更简洁、更稳健的解决方案。

    •    重点行业应用：广泛服务于半导体制造、精密加工、生物成像等领域，例如半导体晶圆的高精度对位、精密机床的位移校准、生物显微镜的高分辨率定位等。

三、产品核心参数

四、产品结构与性能原理

1.结构构成：二维光栅由两个一维（1D）光栅结构正交叠加而成，最终形成矩形阵列的光栅特征。其净衍射效率等于两个一维光栅衍射效率的乘积，可通过优化一维光栅的效率特性，实现二维光栅整体衍射性能的提升。

2.精度保障：普利茅斯光栅实验室对光栅特征的 placement 精度（放置精度）拥有极致控制能力，所生产的二维光栅在行业内处于领先水平，能够满足最严苛的高精度定位应用需求，例如纳米级精度的长距离（毫米级及以上）位移测量。

五、制造工艺与技术优势

二维光栅的高精度性能源于普利茅斯光栅实验室专属的 “纳米标尺（Nanoruler）” 技术，该技术基于麻省理工学院（MIT）研发的专有扫描光束干涉光刻（SBIL, Scanning Beam Interference Lithography）技术，具体制造工艺及优势如下：

（一）核心制造设备 —— 纳米标尺

纳米标尺是实现高精度光栅制造的核心设备，其系统构成与功能特点包括：

    •    精密运动与测量单元：配备精密气浮 XY 平台，平台搭载双轴位移测量干涉仪（DMI），可实时获取平台位移数据，确保运动精度。

    •    环境控制系统：设备整体置于主动隔振系统上，有效隔绝外界振动干扰；同时配备环境密封舱，将温度控制精度稳定在 ±0.01°C，避免温湿度变化对光栅制造精度的影响。

    •    光束扫描与稳定技术：可向大面积基片的任意方向扫描小尺寸条纹光束，通过外差相位参考干涉法对条纹进行主动稳定控制；同时支持实时调整条纹频率与取向，灵活适配不同光栅周期与结构需求。

（二）工艺优势

1.高精度与一致性：通过平均法与精准的剂量控制，确保光栅的周期与特征形状在整个光栅区域内保持一致，且不同批次产品间的周期重复性超过 10ppb（十亿分之一），远高于行业平均水平。

2.缺陷控制：彻底消除了全息光栅写入系统中常见的系统性缺陷，大幅提升光栅的光学性能稳定性。

3.误差补偿能力：SBIL 技术支持对基片的波前误差及其他系统级缺陷进行可编程补偿，进一步优化光栅的最终使用性能。

4.基片尺寸灵活性：制造工艺对基片尺寸无根本性限制，可满足大面积二维光栅的生产需求，适配不同应用场景下的基片规格要求。