光譜，被視為物質的“指紋”，是各類物質與生俱來的“身份證”，而光譜儀就像一雙分辨光波的“眼睛”，通過準確測量物質“指紋”，“一眼洞穿”其化學成分和物理特性。
　　近期，利用光譜原理，中國科學院深圳先進技術研究院集成所副研究員林慧成功研發(fā)了一系列面向食品、藥品、照明檢測的超微型光譜儀，實現了光譜儀由大型科研儀器走向便攜應用的轉化。
　　林慧團隊從古代活字印刷術中獲得靈感，發(fā)明了用于曲面的柔性納米壓印技術，改進了關鍵器件，創(chuàng)新性地將光譜儀與合成生物學大設施、爬壁機器人等新領域結合，碰撞出全新應用場景。

　　集成所精密工程研究中心副主任林慧

　　自然界中的太陽光、人造日光燈發(fā)出的光，都是由幾種單色光合成的復色光。將復色光分解為單色光的光柵，是光譜儀運轉的關鍵。
　　用光譜儀測量物品的反射或透射光，將復雜成分的光分解為光譜，然后通過數據分析，就可以知道物品的成分?！捌渲泄鈻畔喈斢诠庾V儀的‘心臟’，是核心器件。”林慧表示，他們的研究就是從光柵上下功夫。

　　林慧團隊研發(fā)的曲面光柵

　　團隊在研發(fā)過程中發(fā)現，與傳統(tǒng)光譜儀使用的平面光柵相比，凹面衍射光柵具有像差校正性能，可以代替多個光學元件，起到簡化光路的作用，推動原本體積較大的光譜儀實現小型化和輕型化。
　　不過，制作工藝限制了凹面光柵的發(fā)展。凹面光柵的表面刻蝕了微納米尺度的溝槽，而且這些溝槽的間距是不均勻的?，F階段的技術要么通過金剛石刻刀，沿曲面進行步進刻畫，要么通過全息曝光與離子束刻蝕制作，這些都需要依賴昂貴的設備，效率低、成本高。
　　為解決該問題，林慧團隊與香港中文大學陳世祈老師團隊合作，經過3年研發(fā)，發(fā)明柔性納米壓印技術，實現了曲面光柵的高效印刻。
　　所謂納米壓印，可以形象地理解為古代的活字印刷術。柔性壓印則是采用硅橡膠等材料作為軟模板，先制作帶有光柵圖案的軟模板，再通過模板的變形與曲面貼合，從而實現圖形從平面向曲面的轉印。
　　目前團隊已經完成了柔性納米壓印機的樣機開發(fā)，在實驗室內實現了高效、靈活的柔性/曲面微納結構制作。據了解，該技術在曲面屏、AR顯示等消費電子產品中也將有廣闊的應用前景。

轉載自MEMS