【背景介绍】结构色，这种自然界中广泛存在的色彩现象，如蝴蝶翅膀的绚丽光泽和甲虫外壳的金属质感，其色彩的形成并非依赖于色素，而是基于微纳结构对光的反射、折射、干涉、衍射和散射等光学现象。与传统色素色彩相比，结构色具有不褪色、环保、虹彩效应等显著优势，因此在动态显示、防伪、医疗诊断、智能传感器和装饰材料等诸多领域展现出巨大的应用潜力。

【背景介绍】椭圆振动铲削工艺能够在多种金属表面上，加工出具有高深宽比特征的金属表面微结构，未来有望应用于集成电路、新能源汽车、生物医疗和航空航天等国家高精尖战略产业。然而，由于非谐振式振动装置振动频率的影响，椭圆振动铲削加工效率严重受限，且现有谐振式振动装置无法满足椭圆振动铲削加工对于轨迹的特殊要求。因此，亟待设计一种能够适用于超声椭圆振动铲削加工的自感知超声椭圆振动装置。

【背景介绍】微柱结构表面因其具有自清洁、防结冰、强化传热、抗菌、耐腐蚀等功能，在航空航天、生物新材料、微电子等领域展现出广泛的应用前景。尽管微柱结构在功能性表面设计中具有极大的潜力，但当前在制造这类微结构时面临若干挑战，特别是在高效可控低成本制备的应用方面。

【背景介绍】光栅作为光谱仪的核心元件，在高精度光谱探测中起着不可或缺的作用，尤其在宽波段覆盖和高衍射效率方面，其性能对仪器的灵敏度和分辨率具有决定性影响。然而，目前主流的光栅结构（如单闪耀角光栅、双闪耀角光栅、多闪耀角光栅）在实际应用中仍存在一定局限性：

【背景介绍】工件表面粗糙度在零部件的功能性和性能表现中起着至关重要的作用，尤其在组装、密封、疲劳性能、导电导热性能等方面，粗糙度的影响不可忽视。因此，对工件表面粗糙度的深入研究和精确预测，成为了现代制造业中一个非常重要的研究方向，尤其是在精密加工和高性能零部件的生产中。目前，针对铣削过程中的表面粗糙度，研究主要集中在基于解析模型的粗糙度预测和基于数据驱动的模型监测上。