北京超表面光栅片研发

在国内夜视装备产业链中，微纳结构光栅片曾长期依赖进口，供应链安全与成本控制面临挑战。江苏优众微纳通过持续的技术攻关与产业化投入，在这一细分领域实现了关键突破。公司旗下浙江优众新材料科技有限公司研发的“微光夜视系统用微纳结构光栅玻璃片”，目前已占据该细分领域95%的国内市场份额-1。这一市场地位的形成，源于公司对产品品质的持续追求与对客户需求的深刻理解。优众微纳以专精特新“小巨人”企业为发展目标，建立了覆盖产品设计、工艺开发、批量制造与品质保障的完整体系，产品已广泛应用于、光学、生物检测等关键领域-2。公司年产值已突破亿元规模，展现出国产光学元器件从技术突破向产业化、规模化发展的良好态势-1。江苏优众微纳将继续深耕微纳光学制造领域，以更先进的工艺、更稳定的品质和更完善的服务，为夜视装备的国产化与性能升级提供坚实的器件支撑，为与光电产业发展持续贡献优众力量。该元件可通过对光栅槽形的非对称设计来抑制特定级次的衍射光以减少光能浪费。北京超表面光栅片研发

随着安防监控与无人侦察平台对微光夜视摄像能力需求的增长，光栅片在微光摄像系统中的价值日益凸显。与目视式夜视仪不同，摄像式夜视系统将微光图像通过图像传感器进行光电转换与数字输出，其对光栅片的光谱响应与均匀性要求有其特殊性。在微光摄像系统中，光栅片通过增强特定波段的入射光强度，提升图像传感器的信噪比，使得在更低照度下仍能获得可用的视频信号。尤其在需要彩色还原的场景中，光栅片可以与拜耳滤色阵列配合设计，实现色彩信息的有效分离与增强。江苏优众微纳针对微光摄像系统的应用特点，开发了具有精确光谱控制能力的彩色光栅片产品，能够根据图像传感器的光谱灵敏度曲线进行针对性优化，使摄像系统在极低照度条件下仍能输出色彩信息丰富、噪声水平低的视频图像。公司的光栅片产品已被多家安防与无人系统设备商采用，用于新一代微光摄像模组的性能升级。北京超表面光栅片研发光栅片在成像光路中可同时承担色散与聚焦功能以简化系统架构。

传统微光夜视仪输出的是单色绿色图像，虽然具有较高的灵敏度，但缺乏色彩信息限制了目标的快速识别与场景理解。通过在夜视仪光路中设置具有光谱分光功能的光栅片，可以将入射光按波长分离为多个光谱通道，经过分别探测与算法融合后重建出具有色彩信息的夜视图像。这种基于衍射光栅的彩色夜视技术方案，相比使用彩色滤光片阵列的方案，具有更高的光能利用率和更低的光学复杂度。江苏优众微纳针对彩色夜视应用开发的微纳结构光栅片，通过在光栅周期与取向上的精确设计，实现了在近红外与可见光波段的光谱分离功能。公司的彩色夜视光栅片产品已在多款新一代彩色夜视仪原型系统中得到验证，其输出的伪彩色或真彩色图像有效缩短了观察者对目标的识别时间，提升了夜视系统的信息获取效率。

在夜视观察与头戴式显示系统中，出瞳尺寸的大小直接关系到使用者观看的舒适性与视场覆盖范围。二维扩瞳微纳光栅结构通过在不同方向上对光束进行多次扩展，有效增大了系统的出瞳直径，为夜视设备提供了更宽松的眼部定位容差。一种适用于夜视与光通信领域的二维扩瞳微纳光栅方案，采用包含三种不同取向光栅的二维微纳光栅阵列：光栅G1的光学结构沿Y轴上下对齐设置，光栅G2与X轴成30°夹角规则设置，光栅G3则与X轴成-30°夹角规则设置。这种多角度光栅的组合能够在二维平面内对入射光进行逐级扩束，使得原本在单一方向上受限的出射光束获得在水平和垂直两个维度上的均匀扩展。相比传统一维衍射光栅，二维扩瞳设计有效解决了光能利用率低及衍射效率随波长偏离设计值而快速下降的问题，使得夜视系统在更宽的视场范围内保持图像亮度的均匀性。江苏优众微纳具备制备此类复杂二维微纳光栅结构的能力，能够根据夜视系统对出瞳尺寸与视场角的具体要求进行光栅参数的定制化设计，助力新一代宽视场、高舒适视观察设备的开发。光栅片的衍射特性需结合矢量衍射理论进行分析以保证亚波长结构的计算精度。

潜望式夜视仪通过折转光路实现观察者隐蔽观察或低姿态观察的需求，光栅片在这一光路架构中可作为高效的折转元件，替代传统的棱镜或反射镜，实现更轻量化的光路设计。传统潜望式夜视仪的光路折转通常采用棱镜或平面反射镜，这些元件不重量较大，而且其反射面需要精密光学加工，成本较高。基于衍射光栅的光路折转方案，利用光栅的衍射效应将入射光偏转至所需方向，其偏转角度由光栅周期与入射波长决定，可通过设计进行精确控制。一片薄型光栅片即可实现90°或任意角度的光路折转，且其重量远低于同口径的棱镜。江苏优众微纳能够根据潜望式夜视仪对光路折转角度的具体要求，设计具有特定周期与取向的光栅结构，在保证高衍射效率的同时实现精确的光束偏转。公司的光栅片产品采用平面玻璃基底，易于与潜望式光路中的其他光学元件进行集成装配，为潜望式夜视系统的轻量化与紧凑化设计提供了新的技术路径。光栅片在夜视仪前置光学系统中用于对入射光进行预调制以适应后续处理需求。湖北纳米孔光栅片公司

光栅片作为微纳光学领域的基础元件正持续赋能夜视技术的性能提升与功能拓展。北京超表面光栅片研发

主动激光夜视照明系统通过发射近红外激光照射目标区域，配合夜视仪接收回波信号实现远距离夜间观察。光栅片在这一系统中承担着将激光光束扩束匀化并形成特定照明图案的关键功能。激光器输出的光束通常具有较小的发散角与高斯能量分布，直接用于照明会导致光斑中心过亮而边缘照度不足。通过在激光发射光路中设置衍射光栅片，可以将入射激光束分割为按预设角度分布的多束子光束，并控制各子光束的能量比例，形成覆盖夜视仪视场的均匀照明光场。对于需要特定照明图案的应用场景，如高速公路监控需要的线形照明或区域安防需要的矩形照明，可以通过光栅片的相位设计实现任意形状的照明光斑输出。江苏优众微纳针对激光夜视照明系统对高损伤阈值与高衍射效率的双重要求，选用具有较高激光损伤阈值的熔融石英基底材料，并通过优化光栅结构设计降低局部电场增应，确保光栅片在高功率激光照射下能够长期稳定工作，为主动夜视系统的照明性能提供可靠保障。北京超表面光栅片研发

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