“我們正站在光子產(chǎn)業(yè)從‘技術(shù)追趕’到‘產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)’的轉(zhuǎn)折點。”日前，在廈門舉辦的“好望角科學沙龍”超快光學專場活動上，中國科學院物理研究所研究員、沙龍主持人魏紅祥在開場中強調(diào)。

本次沙龍以“超快之光：從激光脈沖到光子產(chǎn)業(yè)新紀元”為主題，旨在推動前沿學術(shù)、技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)資本的融合和跨界交流。與會多位專家指出，超快光學技術(shù)已從實驗室走向產(chǎn)業(yè)前沿，將在芯片制造、醫(yī)療檢測、國防探測等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。

“AI的蓬勃發(fā)展正倒逼芯片技術(shù)走向多維化?！卑拇罄麃喖夹g(shù)科學與工程院院士賈寶華指出，當前微納加工技術(shù)已逼近二維極限，而基于飛秒脈沖激光的納米打印技術(shù)，能夠以“納米畫筆”在金屬、硅等材料上“繪制”復雜三維結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)芯片從平面到立體的跨越。

賈寶華表示，激光納米打印就像一支“神奇的筆”，不僅可以制造微納光學器件與光纖傳感器，還能打印出用于精準控制的微流控芯片。

“超快激光在學術(shù)層面取得巨大成功，在現(xiàn)實生活中的廣泛應用方興未艾?！辟Z寶華認為，除了可利用激光制造AI需要的三維芯片，隨著精密制造產(chǎn)業(yè)、光電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，智能納米打印也會迎來快速增長。

超快光學主要研究光在皮秒、飛秒乃至阿秒的時間尺度內(nèi)行為、操控及應用，其技術(shù)基礎(chǔ)正是超短脈沖激光。

“人類探索微觀世界的時間尺度，正以每20年提高三個數(shù)量級的速度推進。”華東師范大學精密光譜科學與技術(shù)國家重點實驗室研究員、博士生導師倪宏程在分享中提出了“時域摩爾定律”的概念。

他回顧道，從20世紀80年代飛秒技術(shù)的成熟，到2001年阿秒脈沖的誕生，再到近年仄秒（10的負21次方秒）研究的突破，超快光學不斷拓展人類對電子與原子核運動的觀測極限?！拔磥?，仄秒核子物理、重核碰撞電離等前沿技術(shù)將隨脈沖寬度壓縮而實現(xiàn)突破?！蹦吆瓿陶f。

這一技術(shù)演進離不開基礎(chǔ)理論的支撐。1985年，杰哈·穆魯與唐娜·斯特里克蘭發(fā)明的“啁啾脈沖放大技術(shù)”，將激光脈沖壓縮至飛秒量級，也因此榮獲2018年諾貝爾物理學獎。如今，超快激光已成為光子產(chǎn)業(yè)的核心驅(qū)動力，重塑精密制造、生物醫(yī)療與量子科技的競爭格局。

除了極短脈沖，太赫茲波段的開發(fā)也備受關(guān)注。

上海理工大學朱亦鳴教授指出，太赫茲技術(shù)能捕捉大分子團的集體振動與轉(zhuǎn)動，在癌癥早期診斷中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢?！安煌谠貦z測的光譜技術(shù)，太赫茲穿透力強、成像精度高，在雷達探測與穿云透霧裝備中同樣具有戰(zhàn)略價值?！?/p>

張江國家實驗室研究員李朝陽則聚焦于“超強激光”的科研與戰(zhàn)略意義。他強調(diào)，激光的相干性、單色性與方向性使其具備極高能量，而將“高強度”推向極致的超強激光，不僅在基礎(chǔ)物理研究中不可或缺，在國家安全與高端制造中也具備不可替代的地位。

本期“好望角科學沙龍”首次走出上海落地廈門，旨在搭建學術(shù)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的對話平臺。中國科學院國際合作局原局長曹京華呼吁，要加強產(chǎn)學研融合與國際合作，推動中國光子技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)化突破。

也有專家指出，超快光學在精密加工、生物成像、量子通信等賽道的商業(yè)化潛力已逐漸顯現(xiàn)，有望在3-5年內(nèi)形成規(guī)?；袌?。

“超快激光在學術(shù)上已取得巨大成功，在現(xiàn)實生活中的廣泛應用也方興未艾?！辟Z寶華在總結(jié)中表示，“這是一場與時間的賽跑——不只在實驗室里，也在產(chǎn)業(yè)化的道路上?！?/p>