在微光夜视技术领域,光栅片作为提升成像性能的光学元件,正推动着夜视系统从“看得见”向“看得远、看得清”跨越。江苏优众微纳半导体科技有限公司依托自主纳米压印技术,将夜视仪用微纳结构光栅片打造为夜视装备的关键功能器件。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”已入选2025年度“浙江制造精品”名录,该产品是国内夜视仪产业链实现自主可控的重要标志-1。这片看似微小的玻片表面分布着上亿个纳米级结构单元,每个结构单元的孔径三百余纳米,约为头发丝直径的百分之一,能够对入射微光进行高效的衍射与散射调控-1。采用这一光栅片的微光夜视仪,夜晚观测距离从150米提升至300米,实现了成像性能的倍增-1。江苏优众微纳在南通与舟山布局近两万平方米的标准半导体Fab工厂,车间涵盖光刻、纳米压印、镀膜、刻蚀、检测等全流程制程,为光栅片产品从设计到量产提供了坚实的制造基础,持续服务于安全与光电装备的国产化需求。光栅片的设计需充分考虑夜视仪工作波段从近红外到短波红外的光谱特性。江苏超表面光栅片应用

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。河北夜视光栅片技术光栅片表面的防反射微结构可进一步降低非工作级次衍射光带来的能量损失。

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。
光能管理是夜视仪设计中需要统筹考虑的重要问题,涉及入射光的收集、传输、分配与利用效率。光栅片通过其灵活的波前调控能力,可以在系统层面优化光能的流向与分布,提升有限微光能量的利用效率。在夜视仪物镜与像增强器之间设置具有分光功能的光栅片,可以将一小部分入射光偏转至环境光传感器或自动增益控制探测器,用于实时监测环境照度并自动调节像增强器的工作参数,无需在光路中额外设置分光棱镜或反射镜,减少了光能损失。在具有多通道功能的夜视系统中,光栅片可以将入射光按预设比例分配至不同的探测通道,实现同时观察与记录功能。江苏优众微纳在光栅片的设计中引入了光能管理优化的理念,通过精确控制各衍射级次的能量分布,使夜视系统的光能分配更加合理高效。公司的光能管理光栅片产品已在一些夜视系统架构中得到了应用验证,证明了其在提高系统整体光能利用效率方面的实际价值。光栅片通过表面制备的精密纳米结构对入射光进行衍射与散射以增强弱光信号收集效率。

光栅片作为一种精密光学元件,其终性能不取决于自身的光学质量,还取决于在夜视仪整机中的装配精度与稳定性。江苏优众微纳在光栅片的设计中充分考虑了可装配性,通过优化元件外形尺寸、定位基准面与安装接口,使光栅片能够方便、精确地安装到夜视仪的光路中,并保持长期的位置稳定性。公司在光栅片的外形设计中设置了便于夹持与对准的参考边与标记点,使装配人员在显微镜下能够快速将光栅片的衍射方向与系统的参考轴对齐。光栅片的厚度与平面度经过精密控制,确保其在压圈或胶合固定后不会产生过大的应力变形,避免影响衍射波前的质量。江苏优众微纳还为客户提供详细的装配指导文件与工装夹具建议,帮助客户在生产线上实现高效、一致的光栅片安装。公司通过可装配性设计,降低了光栅片在整机集成中的难度与风险,为客户提供了从元件到系统的完整支持。在主动照明式夜视仪中光栅片用于将激光束扩散为特定形状的照明光斑以匹配成像视场。河北夜视光栅片技术
光栅片可将点状红外光源转换为线状或面状照明以适应不同观测视野需求。江苏超表面光栅片应用
夜视仪中的光栅片是一种基于衍射光学原理设计的精密微纳结构元件,其功能在于对入射弱光进行高效率的波前调制与能量重分配。江苏优众微纳的微纳结构光栅片产品,通过在玻璃基底上制备高密度、高精度的纳米级周期或准周期阵列,对光子的传播路径进行精确控制。在微光夜视系统中,来自目标场景的反射光极其微弱,传统光学系统难以形成足够亮度的像面。光栅片通过其表面密集排布的纳米结构单元(每个单元孔径约三百纳米),增强了光在特定方向的折射与反射效率,使得更多光子能够被有效收集并引导至像增强器的光电阴极表面。这种基于微纳结构的光场调控方式,提升了夜视仪对微弱光信号的捕捉能力和成像对比度。优众微纳依托纳米压印与半导体制程工艺的深度融合,确保了光栅片上亿个纳米结构单元在整片晶圆范围内的尺寸一致性与形貌保真度,使得每一片交付的光栅片产品都能在夜视系统中发挥预期的光学性能,为微光成像提供可靠的光学基础。江苏超表面光栅片应用
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