平场光栅是掠入射平场谱仪中的核心光学元件,具有像差校正、高分辨和平焦场的优点,易与平面探测器件耦合。得益于近几年平面探测器件的快速发展,掠入射平场光栅光谱仪已广泛地应用于软X射线波段等离子诊断中。然而平场光栅的工作波段有限。为了拓宽平场光栅的工作波段,我们提出了一种并联平场光栅的概念,即将两块工作参数相同、工作波段不同的平场光栅制作在同一基底上。两子光栅(G1和G2)的工作波段分别为2～5nm和5～25nm。并联平场光栅可以利用同一狭缝,同一探测器,同时记录下瞬时的等离子体信息,因此并联平场光栅的工作波段为两组子光栅工作波段的叠加(2～25nm)。本论文的目的是设计和制作并联平场光栅,论文的主要内容包括：1.并联平场光栅的参数设计。基于光程函数理论,利用遗传算法,优化设计了并联平场光栅的参数。优化后的光栅入射角度为88°,基底曲率半径为9245mm。在整个工作波段内校正了像差,得到了光栅线密度变化系数。基于严格耦合波理论,优化了并联平场光栅的槽型参数,计算了光栅的衍射效率,并将并联平场光栅的衍射效率和标准平场光栅的衍射效率进行了对比。2.并联平场光栅记录光路的参数优化。基于T. Namioka的非球面波曝光理论,选择遗传算法为优化算法,优化并确定了记录光路的参数,分析了记录光路优化后的光栅线密度与理论设计的光栅线密度的偏差,G1的线密度偏差在±0.4线/mm以内,G2的线密度偏差在士1线/mm以内,满足设计要求。对记录光路中各个参数误差对线密度的影响进行了详细地分析,确定了敏感参数,为实际记录光路的搭建提供了理论指导。基于光线追迹理论,计算了并联平场光栅的理论分辨能力,并将其与标准平场光栅的分辨能力做了对比。结果显示,者的分辨能力相当。3.并联平场光栅的制作。阐述了其制作工艺以及用到的仪器设备,详细介绍了并联平场光栅记录光路的搭建过程并分析了搭建过程中误差对线密度的影响,结果证明光路搭建过程中的精度满足制作并联平场光栅的要求。由于并联平场光栅包含两个子光栅,因此两子光栅的对准精度将直接影响并联平场光栅的分辨能力,给出了理论的对准误差范围(<0.366°),介绍了实际过程中两组子光栅的对准,详细分析了对准过程中各误差的情况,结果表明实际的对准误差<0.234°,满足设计要求。针对实际制作中遇到的问题,给出了具体的解决方法,详细研究了制作过程中关键的工艺参数,并给出了各工艺参数以及该工艺中的槽型参数,其结果符合设计的槽型参数范围。4.并联平场光栅线密度的测量。分别采用了衍射自准直和双波长衍射法测量了光栅的线密度,给出了详细的测量系统和过程,分析了测量误差。测量结果显示,制作的并联平场光栅的线密度与理论设计的线密度偏差均不超过士0.5%,符合设计要求。研制结果表明,并联平场光栅既拓宽了平场光栅的工作波段,又保证了其分辨能力。装备有并联平场光栅的光谱仪将更适于记录宽波段的等离子体信息。