----對話吉林大學 陳岐岱教授

1. 陳教授您好，感謝您接受我們(men) 的采訪， 您從(cong) 事的是微納光子、飛秒激光製備技術方麵的研究，請簡單介紹一下飛秒激光製備技術可用來做什麽(me) ？

陳岐岱教授:飛秒激光微納製備技術最早出現於(yu) 20世紀90年代中期，當時隻能做一些簡單打點、劃線工藝。其精度隻可以實現數百納米的範圍，後來比較關(guan) 鍵的事件是2001年孫洪波教授發表了“納米牛”的工作，它其實也是涉及到飛秒激光微納加工，是采用飛秒激光在聚合物材料製作的。這項工作引起了國內(nei) 外廣泛關(guan) 注，自此後許多科研人員在飛秒激光雙光子聚合方麵做了大量工作，例如利用飛秒激光做各種各樣的3D晶片、3D造型，納米尺度的複雜結構，還包括我們(men) 做的各種仿生結構、生物光子學器件、微流控芯片、三維金屬部件等。

目前看來，采用飛秒激光的增材製造進展略顯緩慢，主要原因是飛秒激光製備的器件，精度非常高，而實際加工點尺寸小，因此較長的製作時間是不能被接受的。因此飛秒激光的增材製造在過去幾年基本上是平緩發展的。

另外一個(ge) 重要發展是2010年開始出現的1μm波長的飛秒激光器，特別是大300皮秒的產(chan) 品出現，在工業(ye) 上，尤其是金屬、玻璃這類材料的加工出現，導致其工業(ye) 應用市場爆發式增長。近年也看到了非常多的飛秒激光工業(ye) 應用研究，它在易脆材料的精密切割、打孔等都可以發揮重要作用。

最後我需要提及的是，飛秒激光用來做光子器件，這一方向是從(cong) 2005年左右開始展開。其特點是利用飛秒激光的高精度加工，能夠實現納米尺度加工、三維加工，製備各種各樣的光學三維元件，包括微透鏡、量子芯片、集成光路等。目前這項工作主要還處在前沿科研領域，還未實現充分的市場應用。

2. 飛秒甚至阿秒等光子技術仍然是世界科研熱點，國內(nei) 有哪些機構在做，另外我國的發展水平如何？

陳岐岱教授:目前國內(nei) 有許多科研機構在做這方麵科研工作，包括位於(yu) 北京的中科院物理所、天津大學、清華大學、西安交大等多個(ge) 單位很早就已經進入飛秒激光科研。在這個(ge) 層麵說，國內(nei) 飛秒激光科研一直跟隨國外領先水平發展，差距並不是很大；而在工業(ye) 應用層麵上，我國與(yu) 國外的發展應用現狀還存在較大的差距，如果要具體(ti) 說明，我認為(wei) 可能有近10年的差距。

再談到商用產(chan) 品，能夠提供科研用的高功率飛秒激光器，國內(nei) 中科院物理所是做得比較成熟的，不過與(yu) 外國的相幹公司、光譜物理公司相比仍然有差距。而工業(ye) 用的飛秒激光器，以通用的波長1μm的產(chan) 品為(wei) 例，國內(nei) 使用的產(chan) 品仍然以進口飛秒激光器為(wei) 主，但是越來越多國內(nei) 公司取得了突破性成果，包括武漢華日激光、安揚激光等多家企業(ye) 推出了50W以上的激光器。目前我認為(wei) 國產(chan) 飛秒激光器與(yu) 國外產(chan) 品相比，可能會(hui) 在功率水平、工業(ye) 化應用、穩定性還有一定的差距。

3. 目前飛秒激光在醫療上有成熟應用，但是工業(ye) 應用還比較少，皮秒加工還未普及，飛秒激光加工是否會(hui) 更加長遠？

陳岐岱教授:過去幾年，我一直從(cong) 事超快激光應用開發，在過去較長時間裏，皮秒激光的發展確實比飛秒激光快，但是我認為(wei) 隨著激光應用的開發與(yu) 發展，在一些特殊的領域上，飛秒激光會(hui) 部分取代皮秒激光，目前從(cong) 成本上來說，它們(men) 之間的差距並不是很大。另外一點，此前很多人之所以選擇皮秒加工而不是飛秒，一個(ge) 重要原因是皮秒激光更能夠適應工業(ye) 環境，而飛秒激光對加工環境還是比較敏感，要求較高。現在多家公司推出了全光纖飛秒激光器，讓飛秒激光器能夠走向更多工業(ye) 應用，但這個(ge) 過程還是很漫長，並且要真正推廣飛秒激光器，還要探索到飛秒激光的獨特應用，就是皮秒做不到的。目前看來還沒有一項飛秒激光專(zhuan) 屬應用出現，還需要一些時間。

4. 有人說一般的精密加工采用皮秒激光已經夠用，那麽(me) 飛秒激光微加工的應用具有哪些優(you) 勢或特點？

陳岐岱教授:確實如此，對於(yu) 目前已知的大部分工業(ye) 激光精密加工，皮秒激光已經可以解決(jue) 問題。對於(yu) 一般性的加工聚焦尺度在10微米以上的，采用皮秒激光和飛秒激光沒有本質的差別。然而在一些情況下飛秒激光仍然比皮秒激光擁有優(you) 勢，第一個(ge) 是飛秒激光可以非常好地成絲(si) ，這樣的聚焦比較長，能夠在材料的內(nei) 部進行隱形切割或隱形製造。第二個(ge) 是飛秒激光脈衝(chong) 更短，它可以顯現更好的非線性效應，它的二倍頻、三倍頻至紫外光，效率可能更高，因此在飛秒的紫外光可能會(hui) 比皮秒級的耐用性、可靠性更高一些。再一個(ge) 是在一些科研領域，比如加工要求是500納米以下，並且是在內(nei) 部進行精密加工，那麽(me) 飛秒激光一定是一個(ge) 優(you) 先考慮的選擇。

采訪/文字整理：cici