在半导体检测、高端光学以及高能物理等尖端领域，微结构元器件的性能突破，往往依赖于极端制造技术的支撑。此前，深圳市单色科技有限公司（以下简称“单色科技”）凭借在超快激光极端制造领域的硬核实力，中标中国科学院紫金山天文台“XIT载荷初样与正样阶段光栅薄片加工采购项目”。
本次中标的微型器件是一种高精密钨质光栅。面对难熔金属上高达两万条窄筋的微观加工难题，单色科技凭借自主研发的定制飞秒激光精密切割设备及创新工艺成功破局，其飞秒激光极端制造实力再次获得国家级项目的深度认可。
极限挑战：18μm筋宽、15μm缝宽、两万条阵列如何同时落地
在此次中标项目中，目标器件的技术指标堪称微纳制造领域的“珠穆朗玛峰”。为适应极端应用环境，必须在高硬度、易开裂的钨金属基底上连续且稳定加工出两万条窄筋，同时确保每一根细筋不断裂、无毛刺、无变形、高光洁度。最小筋宽仅18μm（约相当于人类头发丝直径的四分之一），最小缝宽15μm，公差均控制在±1μm以内。
飞秒激光光栅切割：在亚微米尺寸下兼具洁净切割侧壁
两万条筋意味着数万次连续切割，微小位置误差会在整体结构中累积放大。薄片状态下细筋自身强度有限，热应力与加工扰动极易引发局部塌陷。深宽比控制同样敏感，过大时加工效果会明显下降。钨材质本身导热性差、脆性高，传统工艺几乎无法同时满足尺寸精度、结构完整性与表面质量的要求。
为什么是单色科技飞秒激光系统？单色科技属于超快激光精密微结构加工这一细分领域的技术密集型企业，长期专注于飞秒激光在难加工金属与微纳结构上的工程化应用，而非通用激光设备的简单集成。公司以自主研发的定制飞秒激光精密切割设备为核心，配置振镜+场镜系统，并配套IR、GR、UV多波长飞秒光源。定制化飞秒激光切割系统可实现最小切割线宽5~7μm（材料厚度0.05mm），一般情况下深宽比控制在3:1以内。
其核心优势体现在三方面：一是自研动态校准算法与光场整形技术，能在长达数小时的高频扫描中保持能量与位置的高度一致，有效抑制累积误差；二是针对钨、钼等难熔金属积累了完整的工艺数据库与参数闭环，可快速完成从样品验证到稳定量产的工艺迁移；三是具备从光源选择、聚焦系统设计到检测反馈的全链条能力，能够根据具体结构需求灵活切换方案，兼顾加工精度与效率。
精密光栅长期作为先进制程半导体量测设备、X射线干涉仪及高能物理探测器中的核心元件，此前在高端应用中仍存在较高的进口依赖。单色科技此次中标，表明国产飞秒激光极端制造在特定微纳结构加工环节已具备工程化交付能力。未来，随着更多科研与产业需求的持续释放，如何进一步提升加工幅面、效率与工艺通用性，仍将是行业共同面对的课题。
