2026年3月18日下午,上海理工大学智能科技学院邀请了香港中文大学机械与自动化工程系教授陈世祈参与了“光子纵横论坛”学术交流活动。陈世祈教授以“Overcoming the key challenges in 3D nanofabricatio —— rate, precision, and reproducibility”为题展开了一场精彩的报告。活动由学院张启明教授主持,学院师生听取了报告。
报告中,陈世祈教授聚焦于双光子光刻(TPL)及三维纳米制造领域的前沿进展,系统介绍了其团队在提升该技术核心制造指标如速率、精度与可重复性方面取得的重要突破。他首先介绍了通过飞秒投影和线扫描策略实现的并行TPL打印方法,该方法将制造速率提升了三个数量级(约400立方毫米/小时),同时保持了与顶尖串行扫描TPL系统相当的精度。随后,陈教授阐述了两套用于原位监测TPL过程的光学计量技术——双光梳干涉仪与光学衍射层析技术,这些技术实现了尺寸检测与折射率检测的足够精度。通过高速监测这些关键参数,团队首次实现了闭环控制的TPL系统。该集成化TPL系统实现了“一键式”操作,在持续15小时的打印任务中,最小特征尺寸可达100纳米,制造公差为20纳米。基于此,能够高重复性地制造出纳米级光学部件,如厘米尺寸的衍射光学元件。此外,陈教授团队还首次演示了利用TPL对光学部件进行修复和折射率匹配的修改。陈教授总结指出,这一闭环制造平台有望帮助TPL在工业规模上实现其在光子学、纳米技术、生物技术及通讯等领域的巨大应用潜力。
在互动交流环节,在场师生围绕报告内容踊跃提问,就加工材料的具体特性、不同工业化应用场景对制造精度和速率的不同需求、以及该技术大规模量产面临的工程挑战等问题,与陈世祈教授进行了深入而热烈的讨论。
陈世祈教授现任香港中文大学机械与自动化工程学系教授。他于1999年在台湾国立清华大学获得机械工程学士学位,2003年与2007年在美国麻省理工学院分别获得机械工程硕士及博士学位。陈世祈教授是国际光学工程学会Optica(原美国光学学会)会士、美国机械工程师协会ASME会士、国际光学工程学会会士,同时也是美国精密工程学会ASPE和香港青年科学院YASHK的成员。他目前担任美国机械工程师协会《Micro- and Nano-Manufacturing》、《IEEE Transactions on Nanotechnology》和《HKIE Transactions》的副主编。2003 年和 2018 年,他因分别开发出六轴纳米位移台和超快纳米级3D 打印机而荣获著名的 R&D 100 大奖。


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