该项目属于衍射光学领域。达曼光栅是一个重要的衍射分束器件，在科学研究与工程应用等诸多领域发挥着基础和核心的关键作用。达曼光栅是通过控制位相变换点的横向位置，实现激光远场多级谱点之间等强度的光斑阵列。该项目抓住了达曼光栅这一新兴学科的发展机遇，经过二十多年的研究，取得一系列创新成果，建立了达曼光栅从标量到矢量、从理论到应用的完整学科分支体系。1.建立了系列达曼光栅优化设计理论，并提出多种基于新原理、具有新功能的达曼光栅器件，包括率先将达曼光栅拓展到圆环孔径，开创了圆环达曼光栅理论与应用研究，克服了传统达曼光栅只能产生矩形二维光斑阵列的缺陷；发明了达曼波带片、三维达曼光栅等系列新型衍射光栅器件，将传统达曼光栅产生的二维矩形光斑阵列拓展到了三维空间立体分布；基于该项目达曼光栅完整优化数值解，开拓了达曼光栅应用的多个新方向，包括基于达曼光栅的并行激光直写、飞秒脉冲分束与测量、结构光三维测量等技术，为我国大尺寸光栅的产业发展、飞秒测量和光学三维智能传感等领域提供了原创性解决方案。2.构建了经典利特罗角入射下的矢量达曼光栅的简化模式理论，揭示了矢量达曼光栅内部清晰物理图像并指导光栅的高效优化设计，解决了矢量达曼光栅内部物理机制不清晰、缺乏高效优化设计方法等关键科学问题。3.建立了特殊入射条件下的矢量达曼光栅的简化模式理论，包括正入射和二次布拉格角入射条件下的矢量光栅简化模式理论，并指导多种特殊入射条件下的矢量达曼光栅的高效优化设计。该项目8篇代表性论文SCI他引224次。该项目取得的多项原创性成果，得到了国际同行的高度评价和广泛引用，例如：国际光学Gabor奖获得者、弗吉尼亚理工大学Poon教授，英国皇家工程院院士Chung等国际同行在国际光学主流刊物上发表论文分别明确给予了圆环达曼光栅“第一次”提出的评价。美国、德国、法国、日本等国际同行及国内十多家大学或科研机构肯定评价并引用了该项目的研究成果。多家国内外单位在该项目直接帮助或间接影响下，开展利用各种达曼光栅的相关研究，包括径向偏振等离子聚焦光斑周期性阵列、空间相干频率梳、轨道角动量探测、激光相干合束等。国外著名出版社Wiley-VCH出版的专著大篇幅引用了该项目构建的达曼光栅优化理论与所公布的1×2到1×32和1×64分束的完整数值解。该项目先后得到德国洪堡基金、中科院百人计划、国家杰出青年基金、上海市科技启明星计划、上海市优秀学科带头人计划、上海市光科技计划等项目的支持。完成了达曼光栅领域的第一本学术专著《达曼光栅原理及应用》。项目第一完成人因为其在衍射光栅领域的开拓性贡献入选2017年美国光学学会会士(OSA Fellow)。