向仄秒进军！超快激光“与时间赛跑”，重塑量子、生物等战略领域发展格局

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AI的蓬勃发展，让人类对于数据处理能力的需求急剧增长。当下由于微纳加工技术的限制，二维芯片难以大幅增容。基于飞秒脉冲激光的纳米打印技术制造的三维芯片，将极大提高芯片的信息处理能力。

日前在厦门举行的“好望角科学沙龙”超快光学专场活动上，多位专家分享其研究成果，认为超快光学在产业发展中将有更多应用空间、发挥更大作用。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学教授、澳大利亚技术科学与工程院院士贾宝华在沙龙上分享

与时间赛跑：超快光学应用方兴未艾

超快光学是一项“与时间赛跑”的技术，研究光在皮秒、飞秒乃至阿秒的时间尺度内行为、操控及应用。作为光学领域的重要分支，超快光学在精密测量、强场物理、生物成像、信息处理等领域具有不可替代的作用。

超短脉冲激是超快光学的技术基础。1985年杰哈·穆鲁和唐娜·斯特里克兰发明了啁啾脉冲放大技术，将激光脉冲宽度压缩到了飞秒量级，大幅度提高了激光的峰值功率。两人也因此获得2018年的诺贝尔物理学奖。

随着技术的不断突破，脉冲宽度更小、功率更高的超快激光逐渐成为光子产业的核心驱动力，正在重塑精密制造、生物医疗、量子信息等战略领域的发展格局。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学教授、澳大利亚技术科学与工程院院士贾宝华关注的领域是“激光纳米打印”。她表示，激光纳米打印技术就像一支“神奇的笔”，能够以纳米尺度，在金属、硅等其它材料上加工任何所需的复杂三维结构，包括生产微纳光学器件，比如光纤内的传感器和光学芯片，还可以打印出微流控器件，实现微量、精准控制。

“超快激光在学术取得巨大成功，在现实生活中的广泛应用正方兴未艾。”她认为，除了可利用激光制造AI需要的三维芯片外，随着精密制造产业、光电产业的飞速发展，智能纳米打印也会迎来快速增长。

时域摩尔定律：每20年提高3个数量级

“阿秒是人类能掌握的最短的时间尺度。而光脉冲的时间尺度缩短，也提高了人类探索自然的能力，使科学家得以研究原子核和电子的运动。”华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室研究员、博士生导师倪宏程在演讲中提出了一个 “时域摩尔定律”。

他认为，从二十世纪八十年代科学家探索飞秒技术，到二十一世纪初发现阿秒，再到2020年前后进军仄秒（10秒）， 人类探索时间尺度的速度正以每20年3个量级的速度提高。未来，仄秒核子物理、仄秒重核碰撞电离等技术也将在技术的快速发展中实现突破。

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室研究员、博士生导师倪宏程在做演讲

“太赫兹与光谱不同，光谱主要检测元素的种类，而太赫兹则能够检测大分子团有机分子的集体振动和转动，因此在癌症等疾病的检测方面具有独特的优势。”上海理工大学光电信息与计算机工程学院教授、博士生导师，上海市现代光学系统重点实验室常务副主任朱亦鸣提到，在探测领域，太赫兹凭借其高成像精度、良好的穿透性以及能够穿云透雾的特性，在雷达探测等高端装备领域也发挥着重要作用。

飞秒激光器：产业增长空间较大

据中国光学学会、中国激光杂志社等机构今年4月联合发布的《2025中国激光产业发展报告》显示，2024年国内超快激光器市场规模达到45.5亿元，同比增长13.2%。其中，目前中国销售的超快激光器中85%是皮秒激光器，而飞秒激光器仍有较大增长空间。

在沙龙活动的自由讨论环节，与会者共同讨论了超快光学技术的产学研融合现状，参会人士纷纷表示看好相关领域的技术和商业化前景。

“好望角科学沙龙”是由中科创星发起并与东壁科技数据、上海市研发公共服务平台管理中心共同主办的科创融合与跨界交流平台。

原标题：《向仄秒进军！超快激光“与时间赛跑”，重塑量子、生物等战略领域发展格局》

栏目主编：任荃

本文作者：文汇报 许琦敏