2025年3月，中国科学家再次震撼世界——中科院团队成功研制全球首台193纳米紧凑型固态激光器，体积仅为传统设备的10%，功耗降低70%！这项成果不仅打破ASML等巨头对高端光刻光源的垄断，更让中国芯片制造迈入“纳米级雕刻”新时代！
一、技术突破：从“卡车大小”到“办公桌神器”
体积暴缩90%：光学平台的“瘦身革命”传统193纳米准分子激光器需占据数十平方米空间，而中科院团队研发的固态系统仅需1.2米×1.8米光学平台，未来可进一步缩小至办公桌尺寸。这一突破得益于Yb:YAG晶体放大器与非线性光学技术的结合，将多级光路集成于紧凑模块中。能耗降低70%：绿色制造的“中国方案”传统气体激光器需消耗大量电能激发氟化氩气体，而固态系统通过全光学转换（1030nm→193nm）实现能效跃升。实验数据显示，其功耗仅为同类气体设备的30%。涡旋光束首秀：精度提升的“螺旋密码”通过插入螺旋相位板，团队首次在193纳米激光中生成携带轨道角动量的涡旋光束。这种“麻花状”光波可突破传统高斯光束的衍射极限，光刻精度有望提升20%以上。二、技术解析：四步“光之变形秀”
起点：1030nm红外激光“一分为二”Yb:YAG晶体放大器产生高功率1030nm激光，随后分两路：一路经四次谐波生成258nm紫外光，另一路通过光参量放大生成1553nm激光。合体：非线性晶体的“光子联姻”258nm与1553nm激光在LBO晶体中“混合”，首先生成221nm激光，再与剩余1553nm光结合，最终输出193nm深紫外激光。赋能：螺旋相位板的“角动量魔法”通过螺旋相位板将普通光束转换为涡旋模式，赋予激光“旋转切割”能力，可雕刻更复杂的三维纳米结构。性能参数：70mW功率+880MHz线宽当前系统输出功率70mW，重复频率6kHz，线宽小于880MHz，性能已达商用种子光源标准，可提升现有光刻机光束质量。三、应用前景：芯片制造仅是起点
光刻技术“弯道超车”传统ArF准分子激光器依赖氟气，维护成本高昂且有毒。固态激光器无需气体，安全性提升90%，维护成本降低50%，为中国自主光刻机突围提供核心光源。量子通信与超精密加工涡旋光束的轨道角动量可编码量子信息，或成下一代量子通信密钥载体；其高相干性还能用于原子级材料加工，推动航空航天精密部件制造。缺陷检测与生物医学193nm激光的高光子能量可穿透硅片表层，精准识别纳米级晶圆缺陷；在医疗领域，其短波长特性可用于无创癌细胞检测。四、挑战与未来：从实验室到生产线
功率瓶颈：70mW VS 120W当前固态激光器功率仅70mW，远低于商用准分子激光器的100-120瓦。但团队预测，通过提升泵浦功率与优化晶体，未来3年功率可突破1瓦。光束畸变难题涡旋光束在非线性晶体中传输时易发生相位畸变，导致模式退化。解决方案包括缩短晶体长度、采用独立和频模块等。产业化路径中科院已联合华为、中芯国际等企业成立联合实验室，计划2026年前实现千瓦级功率突破，2028年完成首台工业样机。五、全球影响：ASML的“中国威胁论”成真？
技术封锁破局此前ASML高端光刻机对华禁运，核心原因之一是中国无法自主生产193nm光源。此次突破将加速国产EUV光刻机研发，打破“卡脖子”困局。成本碾压：价格或降80%固态激光器无需氟气供应与复杂维护，量产成本预计为传统设备的20%。若技术成熟，中国光刻机售价有望从1.2亿美元降至3000万美元。国际标准争夺战中国正推动将涡旋光束写入光刻国际标准，若成功，全球芯片制造将进入“中国规则”时代。结语：小体积，大未来
当中科院的激光器从实验室走向生产线，当“中国芯”不再受制于人，这场“光之革命”的意义早已超越技术本身。正如团队负责人所言：“我们不仅造出了一束光，更点亮了自主创新的灯塔。”
互动话题：你认为中国光刻机何时能超越ASML？欢迎在评论区预测时间线
用户95xxx86
超越ASML，为时不远，为中国科技人员点赞！[点赞]
用户27xxx38
保护好科技人员的安全，流氓惯会下三滥
对方正在怼入
激光用的特殊晶体，20年前中国已领先世界了。现在更是牛x
细眼看世界
干嘛要降价卖?便宜一点就可以了，没有利润空间就没有技术进步的动力。
月上神 回复 03-27 19:37
就要要卷死人家，然后也卷死自己，总喜欢同归于尽。
浪淘沙 回复 03-27 19:39
把其他国家的公司卷倒了，我们再把价格提高。
星辰大海
非常好[点赞]
飞翔_16
功率还差几千倍？
果子狸 回复 03-27 09:18
洋货宣传是用激光（高功率）打击金属液滴，产生新的短波极紫外光（低功率），中国是实实在在的直接发出极紫外光线，两者路线根本不同
网络已不再帮谁 回复 03-27 19:10
我们的极紫外功率更大，稳定性也高
你说行就行
LBO非线性晶体。霉国佬自己造不了。
月亮上有流氓兔
中国早日成功
别问问就是不知道
[笑着哭][笑着哭][笑着哭]装都不用装了，ai生成的文章，不管是正文大纲，还是小段落，一键生成直接发？好歹也手动改一改装一下吧
文子 回复 03-27 14:32
你以为呢
东海碧泉
别天天吹小体积了，即使比别人大了10倍，能造出和ASML一样的2nm，3nm的芯片，也是你大本事。[呲牙笑]
世纪末灾难
结果是为了造光刻机，还以为是在研发黑科技打飞机神器[得瑟]光刻机也行，有了高精度光刻机可以开发更高精度尺寸的芯片，也可以把打飞机神器尺寸缩小，以后可以单兵携带随时随时打飞机甚至能打导弹就更好了[无奈摊手]
大型综合装笔类节目主持人土飞
哈哈，国产高端光刻机又进一步