精密电铸光栅是利用电化学沉积原理，在具有光栅结构的母模表面沉积金属，形成与母模光栅结构互补的金属复制件。具体来说，将母模作为阴极，放入含有金属离子的电解液中，通过施加直流电，使电解液中的金属离子在母模表面还原并沉积，逐渐形成金属光栅层。

制作工艺

• 母模制备：可采用光刻、激光加工或微纳加工技术（如 LIGA 工艺）制作高精度母模，材质通常为硅、玻璃或金属。母模的精度直接影响电铸光栅的质量，其尺寸误差需小于目标件的 。

• 电铸沉积

  • 电解液选择：常用氨基磺酸镍溶液，因其沉积应力低、结晶细腻，适合精密结构。也可根据需求选择其他电解液，如含有铜离子、钴离子等的溶液，以获得不同性能的金属光栅。
  • 参数控制：精确控制电流密度、温度、pH 值等参数，确保沉积均匀无缺陷。一般电流密度控制在 1-10A/dm²，温度在 40-60℃，pH 值在 3.5-4.5。
  • 厚度控制：通过沉积时间精准控制光栅厚度，通常几十微米至数百微米。

• 脱模与后处理

  • 脱模：采用化学或机械方法分离电铸件与原模，需避免结构损伤。
  • 清洗：去除残留电解液，保证光栅表面清洁。
  • 抛光或镀膜：必要时进行抛光或镀膜（如金、黑镍）以降低反射率，提高光栅的光学性能。

特点

• 高精度：能够复制出母模的精细光栅结构，线宽精度可达微米甚至纳米级别，满足高精度光学测量和光谱分析等领域的需求。

• 高反射率：经过适当的镀膜处理后，可具有高反射率，能够有效地反射特定波长的光，提高光学系统的效率。

• 耐用性：金属材质的电铸光栅具有良好的机械强度和耐磨性，能够在恶劣的工作环境下长期稳定工作。

• 复杂结构可加工性：可以制作出各种复杂的光栅结构，如正弦光栅、矩形光栅、闪耀光栅等，以及非规则形状和阵列结构的光栅，满足不同应用场景的需求。