在光学仪器、激光技术、显示设备等领域，光栅作为核心光学元件，其精度直接决定了设备的性能上限。
光栅加工工艺通过对基底材料进行精密刻划或成型处理，构建周期性的光学结构，实现光的衍射、分光与调制功能。随着光学技术向高精度、微型化发展，光栅加工工艺已成为衡量光学制造水平的关键指标，广泛支撑着光学设备的研发与生产。
光栅加工工艺的核心是在玻璃、金属或聚合物基底上形成周期性的沟槽结构，根据加工原理可分为“机械刻划法”“全息光刻法”“复制成型法”三大主流技术路径，各有适用场景与技术特点。机械刻划法是传统的高精度加工工艺，通过金刚石刻刀在基底表面进行周期性刻划，刻划精度可达纳米级。其核心流程包括基底预处理、刻刀校准、分步刻划及后处理，适用于制造光栅常数小、精度要求高的衍射光栅，如光谱仪中的分光光栅。但该工艺效率低，且刻刀磨损会影响一致性，多用于科研级光栅制造。
全息光刻法基于光的干涉原理，通过两束相干激光在涂覆光刻胶的基底上形成干涉条纹，经曝光、显影后得到周期性沟槽结构。该工艺无需机械接触，可一次性形成大面积光栅，效率远高于机械刻划法，且沟槽均匀性好，适用于制造光栅常数较大的透射光栅，如激光雷达的光束整形光栅。其技术关键在于控制激光相干性、干涉角度及曝光剂量，确保沟槽深度与形状的一致性。复制成型法则是工业化生产的主流工艺，以高精度母光栅为模板，通过注塑、压印等方式将结构复制到聚合物或金属箔材上，包括模板制备、基底注塑/压印、脱模及后处理等步骤。该工艺成本低、效率高，但精度受母光栅限制，适用于消费电子领域的低精度光栅。
光栅加工工艺的技术难点集中在“精度控制”与“一致性保障”两大方面。无论是机械刻划的刻刀轨迹控制，还是全息光刻的干涉条纹稳定性，抑或是复制成型的模板贴合度，都需要高精度设备支撑——如机械刻划需配备纳米级精度的空气静压导轨与伺服控制系统，全息光刻需采用稳频激光器与防震平台。同时，基底材料的选择也至关重要：光学玻璃因硬度高、热稳定性好，常用于高精度光栅；聚合物则因易成型，适用于低成本、大批量生产的光栅。
在应用场景中，不同加工工艺制造的光栅各司其职。机械刻划的高精度光栅用于天文光谱仪、激光核聚变装置，助力天体物理研究与高能物理实验；全息光刻的大面积光栅用于激光投影设备、AR眼镜的光波导，实现高效光传输；复制成型的低成本光栅则广泛应用于条形码扫描器、安防监控的红外光栅等民用领域。
