“我們正站在光子產業從‘技術追趕’到‘產業引領’的轉折點。”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。
本次沙龍以“超快之光：從激光脈沖到光子產業新紀元”為主題，旨在推動前沿學術、技術轉化與產業資本的融合和跨界交流。與會多位專家指出，超快光學技術已從實驗室走向產業前沿，將在芯片制造、醫療檢測、國防探測等領域發揮關鍵作用。
“AI的蓬勃發展正倒逼芯片技術走向多維化。”澳大利亞技術科學與工程院院士賈寶華指出，當前微納加工技術已逼近二維極限，而基于飛秒脈沖激光的納米打印技術，能夠以“納米畫筆”在金屬、硅等材料上“繪制”復雜三維結構，實現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。
“超快激光在學術層面取得巨大成功，在現實生活中的廣泛應用方興未艾。”賈寶華認為，除了可利用激光制造AI需要的三維芯片，隨著精密制造產業、光電產業的飛速發展，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行為、操控及應用，其技術基礎正是超短脈沖激光。
“人類探索微觀世界的時間尺度，正以每20年提高三個數量級的速度推進。”華東師范大學精密光譜科學與技術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。“未來，仄秒核子物理、重核碰撞電離等前沿技術將隨脈沖寬度壓縮而實現突破。”倪宏程說。
這一技術演進離不開基礎理論的支撐。1985年，杰哈·穆魯與唐娜·斯特里克蘭發明的“啁啾脈沖放大技術”，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業的核心驅動力，重塑精密制造、生物醫療與量子科技的競爭格局。
除了極短脈沖，太赫茲波段的開發也備受關注。
上海理工大學朱亦鳴教授指出，太赫茲技術能捕捉大分子團的集體振動與轉動，在癌癥早期診斷中展現出獨特優勢。“不同于元素檢測的光譜技術，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略價值。”
張江國家實驗室研究員李朝陽則聚焦于“超強激光”的科研與戰略意義。他強調，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、技術與產業的對話平臺。中國科學院國際合作局原局長曹京華呼吁，要加強產學研融合與國際合作，推動中國光子技術實現系統化突破。
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化潛力已逐漸顯現，有望在3-5年內形成規模化市場。
“超快激光在學術上已取得巨大成功，在現實生活中的廣泛應用也方興未艾。”賈寶華在總結中表示，“這是一場與時間的賽跑——不只在實驗室里，也在產業化的道路上。”
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