從哈佛團隊實現(xiàn)亞納米精度光刻技術(shù)突破柔性電子制造瓶頸，到西湖大學仇旻教授領(lǐng)銜的超材料動態(tài)調(diào)控算法助力6G通信跨維度升級；從三星量產(chǎn)量子點顯示技術(shù)重塑消費電子視覺體驗，到IBM發(fā)布納米光子芯片將算力密度提升300倍…微納光學領(lǐng)域的每一次技術(shù)躍遷，都在重構(gòu)人類對光、物質(zhì)與能量的認知邊界。在科技飛速發(fā)展的今天，微納光學作為一門新興的前沿學科，正以前所未有的速度改變著我們的生活和認知。它在納米尺度上研究光學現(xiàn)象和技術(shù)，探索光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律，也逐步將這些顛覆性創(chuàng)新正加速從實驗室走向產(chǎn)業(yè)應用。
2025 年 6 月 25 - 27 日，世界光子大會將在北京國家會議中心盛大召開。微納光學專題會議如期而至，由西湖大學副校長仇旻教授領(lǐng)銜，匯聚全球頂尖學者與產(chǎn)業(yè)先鋒，圍繞五大議題方向，深度解析技術(shù)躍遷路徑與產(chǎn)業(yè)破局關(guān)鍵。
議題方向
1.納米結(jié)構(gòu)、納米材料及其基本特性
2.光電材料與器件
3.微納米制造與計量
4.等離子體與超材料
5.納米光子學應用等相關(guān)技術(shù)
光與微納交織的璀璨未來
通信領(lǐng)域：高速與高效的革命
在 5G 乃至未來的 6G 通信時代，微納光學器件成為了推動通信技術(shù)飛躍的關(guān)鍵力量。以微透鏡陣列為例，其在光通信中發(fā)揮著舉足輕重的作用。聯(lián)創(chuàng)電子在互動平臺回應投資者提問時表示，微納光學技術(shù)可以加工硅上微透鏡陣列 。微透鏡陣列由大量微小的透鏡組成，能夠精確控制光的傳播方式。在光信號傳輸過程中，它可以提升光信號的質(zhì)量，有效減少信號損耗，就像為光信號鋪設(shè)了一條暢通無阻的高速公路，保障了信號的高速、穩(wěn)定傳輸。
炬光科技在光通訊與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了硅材質(zhì)微納光學元器件的大規(guī)模生產(chǎn)，這些元器件用于通信光模塊和硅光模塊等，承擔著激光光源的高效準直、聚焦以及光纖耦合等重要功能，極大地推動了光源的小型化與效率提升，為 5G、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的發(fā)展提供了有力支撐。隨著通信技術(shù)對帶寬和傳輸速度要求的不斷提高，微納光學器件的應用將更加廣泛和深入，成為構(gòu)建未來高速網(wǎng)絡不可或缺的一環(huán)。
生物醫(yī)學：開啟微觀診療新視野
微納光學在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用，為疾病的診斷和治療帶來了革命性的變化。在生物成像方面，微納光學器件憑借其高分辨率、高靈敏度的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對細胞、分子等微小結(jié)構(gòu)的精確檢測，讓醫(yī)生能夠深入微觀世界，洞察疾病的奧秘。例如，通過近場光學成像技術(shù)，利用微納光學器件實現(xiàn)亞波長分辨率的成像，能夠清晰地揭示細胞和分子層面的精細結(jié)構(gòu)，為早期癌癥篩查和感染性疾病的快速檢測提供了有力手段 。
在疾病治療領(lǐng)域，微納光學器件也發(fā)揮著重要作用。光動力治療中，通過微納光學器件實現(xiàn)光信號的精確控制，能夠更精準地作用于病變部位，提高治療效果，同時減少對健康組織的損傷。隨著微納光學技術(shù)的不斷發(fā)展，未來有望實現(xiàn)更加個性化、精準化的醫(yī)療，為人類健康事業(yè)做出更大貢獻。
消費電子：小身材，大能量
在消費電子領(lǐng)域，微納光學器件的身影無處不在，為我們帶來了更加便捷、高效、美觀的使用體驗。以智能手機為例，微納光學器件在攝像頭系統(tǒng)中的應用，不僅提升了成像質(zhì)量，讓我們能夠拍攝出更加清晰、細膩的照片和視頻，還實現(xiàn)了更薄的機身設(shè)計，使手機更加輕薄便攜。聯(lián)創(chuàng)電子在微納光學器件的研發(fā)上不斷創(chuàng)新，采用先進的納米制程技術(shù)，能夠在極小的尺度上實現(xiàn)對光的精準操控，為智能手機的光學性能提升提供了有力支持 。
在顯示器方面，微納光學技術(shù)的應用可以提高顯示效果，使圖像更加清晰、色彩更加鮮艷。同時，微納光學紋理在手機等智能電子產(chǎn)品的外觀設(shè)計中，不僅能提供視覺上的美感，還能有效防止刮擦，為產(chǎn)品增添了時尚與科技感�？梢哉f，微納光學器件已經(jīng)成為消費電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力，不斷提升著我們的消費體驗。
技術(shù)痛點剖析：前進路上的荊棘
制造工藝：精度與效率的博弈
微納光學器件的制造工藝對精度和效率有著極高的要求，然而目前的技術(shù)水平仍難以滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。以納米壓印工藝為例，盡管它在分辨率和成本方面具有潛在優(yōu)勢，但在實際應用中卻面臨著諸多挑戰(zhàn)。納米壓印需要高精度的模板，其加工精度要比光刻提高 4 倍 ，這使得模板的制作成本大幅增加。而且模板在使用過程中容易受到損傷，進一步推高了生產(chǎn)成本。此外，壓印過程中的粉塵控制、套刻控制、去模板控制等工藝細節(jié)，都會影響最終的壓印結(jié)果，導致產(chǎn)品良率難以提升。
納米光刻技術(shù)也面臨著類似的問題。隨著器件尺寸的不斷縮小，光刻技術(shù)的分辨率提升遇到了瓶頸，難以滿足日益增長的高精度制造需求。同時，光刻設(shè)備的成本高昂，使得大規(guī)模生產(chǎn)受到限制。這些制造工藝上的難題，嚴重制約了微納光學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，亟待創(chuàng)新技術(shù)的突破。
材料難題：尋找理想之光
新型光學材料的研發(fā)和應用是微納光學領(lǐng)域的重要研究方向，但目前在材料方面仍存在許多問題。超材料作為一種具有獨特光學性質(zhì)的人工復合材料，能夠?qū)崿F(xiàn)自然材料無法獲得的新性能，如負折射率、隱身性能等，在航空航天、國防科技等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。然而，超材料的制備工藝極其復雜，需要微納米尺度上的光刻和蝕刻工藝，成本高昂，這使得其大規(guī)模應用受到了限制。
一些新型光學材料在穩(wěn)定性和兼容性方面也存在問題。在實際應用中，材料需要在不同的環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的光學性能，同時要與其他材料良好兼容，以確保器件的正常工作。但目前許多新型材料難以滿足這些要求，這也限制了它們的應用范圍。因此，尋找性能優(yōu)異、成本低廉、易于制備的新型光學材料，是微納光學領(lǐng)域亟待解決的問題。
多學科融合困境：協(xié)同創(chuàng)新的阻礙
微納光學是一門涉及光學、半導體、材料學、物理學等多個學科的交叉領(lǐng)域，多學科融合對于推動微納光學技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。然而，在實際研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，多學科融合面臨著諸多困境。不同學科之間的知識體系和研究方法存在較大差異，導致學科間的溝通和協(xié)作存在障礙。例如，光學領(lǐng)域的研究人員可能對半導體制造工藝了解不足，而半導體領(lǐng)域的專家對光學原理的理解也可能不夠深入，這使得在跨學科項目中，各方難以有效地協(xié)同工作。
技術(shù)整合也是多學科融合中的一大難題。將不同學科的技術(shù)整合到一個系統(tǒng)中，需要解決技術(shù)兼容性、接口標準等一系列問題。如果這些問題得不到妥善解決，就會導致系統(tǒng)性能不穩(wěn)定，無法實現(xiàn)預期的功能。因此，加強多學科之間的交流與合作，建立有效的協(xié)同創(chuàng)新機制，是突破微納光學技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵。
專題會議引領(lǐng)破局：探索解決之道
權(quán)威專家匯聚，共探前沿
本次世界光子大會 - 微納光學專題會議特邀西湖大學仇旻副校長擔任主席，無疑為會議注入了強大的學術(shù)領(lǐng)導力和專業(yè)權(quán)威性。仇旻教授多年來深耕于微納光學領(lǐng)域，在微納光子學理論、微納加工與制造、儀器裝備等科研方向成果豐碩 。除了仇旻副校長，會議還吸引了眾多來自世界各地的知名專家學者。他們在微納光學領(lǐng)域各有所長，在納米結(jié)構(gòu)、納米材料、光電材料與器件、微納米制造與計量、等離子體與超材料、納米光子學應用等方面有著深厚的研究積累和豐富的實踐經(jīng)驗。
深度研討議題，直擊痛點
在納米結(jié)構(gòu)、納米材料及其基本特性議題中，專家們將聚焦于納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制備與性能調(diào)控，深入研究納米材料的獨特光學、電學、力學等性質(zhì)，為開發(fā)新型納米材料和器件提供理論基礎(chǔ)。例如，研究如何通過精確控制納米結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀和排列方式，實現(xiàn)對光的高效吸收、發(fā)射和散射，以滿足不同應用場景的需求。
光電材料與器件議題將圍繞新型光電材料的研發(fā)、器件的設(shè)計與優(yōu)化展開討論。探索如何提高光電轉(zhuǎn)換效率，降低器件成本，提升器件的穩(wěn)定性和可靠性。例如，研究新型半導體材料在光電器件中的應用，開發(fā)高效的發(fā)光二極管、光電探測器等，為光通信、光顯示、光存儲等領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支持。
微納米制造與計量議題關(guān)注微納米制造工藝的創(chuàng)新和改進，以及微納米尺度下的精確計量技術(shù)。探討如何突破現(xiàn)有制造工藝的限制，實現(xiàn)高精度、高效率的微納光學器件制造。例如，研究新型光刻技術(shù)、納米壓印技術(shù)、電子束刻寫技術(shù)等，提高微納結(jié)構(gòu)的加工精度和質(zhì)量；同時，發(fā)展先進的微納米計量技術(shù)，確保器件的性能符合設(shè)計要求。
等離子體與超材料議題將深入探討等離子體和超材料的獨特光學性質(zhì)及其在微納光學領(lǐng)域的應用。研究如何利用等離子體的局域表面等離子體共振效應，實現(xiàn)光的增強和操控；探索超材料的設(shè)計和制備方法，開發(fā)具有特殊光學性能的超材料，如負折射率材料、隱身材料等，為微納光學器件的創(chuàng)新設(shè)計提供新的思路。
納米光子學應用議題將重點關(guān)注納米光子學在生物醫(yī)學、通信、能源、信息等領(lǐng)域的實際應用案例和發(fā)展趨勢。分享納米光子學技術(shù)在疾病診斷、治療、光通信、量子計算等方面的最新研究成果，探討如何將納米光子學技術(shù)更好地轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
本次會議不僅是一場學術(shù)的盛宴，更是一個促進產(chǎn)學研各界交流與合作的重要平臺。將推動各方實現(xiàn)深度交流。在這里，企業(yè)、高校與科研機構(gòu)能夠充分溝通，加速科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，促進技術(shù)共享，為微納光學產(chǎn)業(yè)注入全新活力 。
我們都誠摯地邀請您參會，共同探索微納光學的無限可能。
