综述了近五年来为神光装置研制大口径熔石英采样光栅所取得的主要进展。提出了大尺寸采样光栅的化学机械抛光技术, 将全息光刻-离子束刻蚀的430 mm口径采样光栅的采样效率均匀性控制在均方根值低于5%, 满足了采样光栅的设计要求。针对采样光栅的阈值特性, 利用二次离子质谱技术, 定量表征了采样光栅制备过程中引入的污染及其清洗效果, 优化、发展了采样光栅的清洗方法。探索了基于氢氟酸和感应耦合等离子体刻蚀的熔石英基底处理技术, 结合干湿法处理技术来去除熔石英光栅基底的亚表面损伤。为进一步提升采样光栅抗激光辐射损伤特性, 提出将发展大尺寸熔石英采样光栅的氢氟酸处理方法及具有亚波长减反光栅结构的采样光栅的制备方法。

提出了一种利用俯视SEM图像检测矩形光栅占宽比的新方法。对目标检测图像进行灰度轮廓预处理，接着进行基于动态规划和最小二乘样条逼近的边缘检测，最后按照设定的量化评价标准，计算出目标区域内的光栅占宽比的平均值和标准偏差。使用该方法不仅可以快速准确地计算出目标区域内的光栅占宽比和量化评价占宽比空间分布均匀性，也避免了具有破坏性的制样过程，弥补了传统断面测量方法的不足。编写了用于矩形光栅占宽比检测的图像处理软件GradUI。使用此软件对一组1 200 线/mm矩形光栅的俯视SEM图像进行检测分析，发现平均占宽比与灰度轮廓估算值的均方根偏差为0.017 3。结果表明，基于俯视SEM图像的矩形光栅占宽比检测方法是有效可行的，同时，也验证了软件的可靠性。

作为强激光系统的终端组件之一，光束采样光栅是制作在熔石英基底上的浅槽光栅。利用熔石英的传统化学机械抛光技术，修正熔石英光束采样光栅的槽型轮廓，降低局部偏高的衍射效率，以提高光束采样光栅的整体效率均匀性。利用此方法已成功将430 mm×430 mm的光束采样光栅的衍射效率均方根值(RMS)由30%附近降低到5%以下。实验结果显示，利用传统化学机械抛光技术可以有效提高光束采样光栅衍射效率均匀性，这是一种可行的技术方案。