斜齿光栅作为一种特殊结构的光栅，其沟槽与光栅基底呈一定倾斜角度，相较于传统光栅，在加工原理、技术要求与应用场景上均存在显著差异。二者的核心区别体现在结构设计、加工工艺、精度控制及功能定位等多个层面，具体差异如下：
一、结构特征：沟槽形态与空间维度的本质不同
传统光栅的核心结构是“周期性平行沟槽”，沟槽方向与光栅表面垂直或平行于光栅边缘，属于二维平面内的周期性结构。例如，光谱仪用衍射光栅的沟槽呈平行排列，垂直于光栅的长度方向，仅在平面内实现光的分光与衍射。
斜齿光栅的沟槽则呈现“螺旋状或倾斜状”，沟槽与光栅基底表面形成5°-45°的倾斜角，且沿光栅圆周或长度方向呈螺旋式分布，属于三维空间的周期性结构。其结构关键在于“倾斜角度”与“螺旋导程”的精准控制——倾斜角度决定光的偏转方向，螺旋导程决定周期密度。例如，激光扫描用斜齿光栅的沟槽沿圆柱面螺旋排列，转动时可实现光束的连续偏转，这是传统平面光栅无法实现的功能。
二、核心工艺：加工方式与设备需求的显著差异
传统光栅加工以“平面周期性刻划”为核心，主流工艺均围绕二维平面结构展开：机械刻划通过金刚石刻刀沿固定方向往复运动形成平行沟槽；全息光刻利用平面内的激光干涉条纹形成周期性结构；复制成型则通过平面模板压印实现批量生产，设备以平面加工机床、光刻曝光台为主。
斜齿光栅加工需实现“三维倾斜沟槽的精准成型”，工艺复杂度远高于传统光栅，核心工艺有两种：一是五轴联动机械刻划，需配备五轴精密刻划机床，通过控制刻刀的倾斜角度与运动轨迹，在圆柱或平面基底上刻划出螺旋状沟槽，刻刀角度需实时与沟槽倾斜角度匹配，加工精度需控制在微米级；二是倾斜干涉全息光刻，通过调整两束相干激光的入射角度与方位，在光刻胶表面形成倾斜的干涉条纹，经显影后得到倾斜沟槽，需配备可旋转的光刻平台与多维度激光调整系统。此外，斜齿光栅的复制成型难度极大，需制作三维倾斜结构的母模板，且压印时需保证模板与基底的倾斜角度全匹配，目前仅少数设备能实现批量生产。
三、性能特点：光学功能与应用场景的差异化定位
传统光栅的核心功能是“光的分光、衍射与滤波”，利用二维周期性结构实现光的波长分离、方向筛选或强度调制，适用于静态光学系统，如实验室光谱分析、显示设备的背光调制等。其性能评价指标以“色散率”“分辨率”为主，强调平面内的光学性能一致性。
斜齿光栅的核心功能是“光的三维偏转与扫描”，利用倾斜沟槽的螺旋结构，转动时可实现光束的连续角度偏转或轨道角动量调控，适用于动态光学系统。其性能评价指标以“偏转角度范围”“扫描速率”“光束稳定性”为主，强调三维空间内的光学调控能力。
四、应用领域：从静态分析到动态调控的场景分化
传统光栅广泛应用于“静态光学分析与调制”场景，如天文光谱仪、分光光度计、条形码扫描器、LCD背光模组等，覆盖科研、工业检测、消费电子等领域，市场需求大且技术成熟。
斜齿光栅则聚焦于“动态光学调控”场景，如激光雷达、量子通信、高精度陀螺、3D传感等，多应用于新能源汽车、航空航天、量子科技等新兴领域，技术壁垒高，目前以定制化生产为主，批量应用仍在拓展阶段。
综上，斜齿光栅加工工艺是传统光栅加工工艺的延伸与升级，通过突破二维平面结构的限制，实现了三维光学调控功能，但同时也面临加工复杂度高、成本高、精度控制难等挑战。二者并非替代关系，而是针对不同光学需求的差异化技术路径，分别支撑着静态光学分析与动态光学调控两大领域的发展。
