對加快我國飛秒激光的發展有何建議？

飛秒激光其在超快，超強，超精密加工領域應用前景光明，目前我國在飛秒激光研究領域落後國外嗎？如果落後主要是在哪些部分有差距?光源?

如果有業內人士來答疑解惑不勝感激！

2017.4.18補充：

我現在在光譜物理Spectra Physics做實習工程師，面試的時候本來準備了一個30頁的精美ppt，加10幾頁的supplementary，結果boss上來就熱情握手說我看過你知乎的文章，他們在公司朋友圈轉發的～

瀑布汗("▔?▔) ，我默默地收起我的小U盤，博士期間的工作介紹全省了，再講ppt有點作了。

現在在奧地利femtolasers接受培訓，由於保密協議和商業道德，恕無法透露什麼技術細節了。這篇回答是入職前寫的，老闆不追究就行了。

我原先的觀點，國內光並不弱，弱在機電設計上；很可惜，並不僅如此，我目前的看法是，最大差距在商業協作和管理上。公司制度建設和組織架構上的差距，是大部分搞科研的導師創業者無法想像甚至不以為然的。懂的自然懂，我不想解釋什麼了。

此外，做光學研發和技術支持的大牛真不是一般的強。這裡我想念一句：鳶飛唳天者，望峰息心。他們對技術的掌握，理解和熱忱，以及敬業的態度，是一般人難以想像的。以我大boss來說，亞太區技術部總經理，水平和經驗是我十倍乃至數十倍，我們一起參加培訓，老爺子不吃不喝站著不停搭激光器，甘之如飴；遇問題特別虛心求教完全沒有架子，鎖上模或鎖上CEP，開心得像小孩兒。嘆一句高山仰止。

任何企業或個人，只有想：我是來服務於社會的，才能做的長久，做的精緻；如果抱著短期變現的目的踏入商業，基本上幾年後要不然銷聲匿跡，要不然好死不死。

哦對了，我的同門師兄師姐師弟妹請別轉發本文，謝謝了，心領心領～

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原答案：

我來吐槽的。

單以激光參數而言，國內許多研究所高校的產品是可以和國外許多公司、高校、研究所打平的。
請仔細看上句話，對，答案就是國內沒什麼公司。或者說公司不成氣候。

換言之，國內沒有可以僅憑公司盈利生存下去的公司或企業，基本靠國家的經費扶持。
不敢再說了，再說要匿了。

國內對飛秒激光產生、診斷、應用的產品有沒有需求？有。據統計其市場至少在百億以上。
問題就是國內從業者大部分是科研出身，順便開公司。反正在事業單位有鐵飯碗，所以沒有強烈的危機意識，以及對利潤的渴求和貪婪，營銷不到位，經營意識仍然處在「原始積累、步步為營」的慢車道，沒有拉投資、跨越式發展的意識，而這金融的力量對高科技公司至關重要。

所以現在看到的就是列強割據的場面。中國絕大的市場都被Coherent、Newport等幾家公司佔據了，國內代理公司倒是不少，脈動，頂尖，昊量等等，不替他們做廣告了。

當公司缺席的情況下，你指望科研院校能搞出什麼用戶友好型的超快光學商品？
賣一台激光器，恨不得把一身調激光器的本事都教給客戶，這就是科研人員開公司的寫照。

但是誰想學啊~ 客戶當然希望激光器像電視一樣好用，一按就開，隨便換台。想像一下，你對著一台要自己打開外殼來換台的電視，老是花屏，你能不罵娘嗎？這事兒擱誰誰不罵娘？

而國外的產品，因為是靠著市場利益驅動，靠盈利生存，所以必須把產品性能、界面、光機電一體化做絕。不得不說，人家的產品做得確實細膩，太多需要學習的地方了。

口說無憑，上個圖：

這是Coherent的產品，僅從真空室的設計就能看到差距，到處透著用心。晶體夾應該是紫銅的，長期使用表面會氧化，他們鍍成了金閃閃~~~
真空設計、電路排線和熱分析就不說了，他們真空腔是一體化的，窗口是可拆裝的，我們是直接用膠粘，懶得費這個事。但一旦需要更換的時候就有差距了。

這僅僅是機械、電路的差距。放大器光路就不說了，幾家大公司共用一個腔型，我還沒想明白它腔型設計的精髓，因為我不會算帶孔徑的諧振腔模式。

一台飛秒產品，最不易打理的是振蕩器部分。因為作為產生飛秒的種子源，其對諧振腔失調的靈敏性比放大器高了個數量級，放大器泵光光斑約600um~1mm，而振蕩器束腰位置和泵光的大小多為幾十微米，那麼同樣10um的抖動不會影響放大器效率，但很可能破壞掉振蕩器的鎖模。

這是種子源，且不說立式可調鏡架的方便，就說一點，人家的泵光有一個反饋控制的PZT驅動鏡架，當檢測到漏光功率下降時，通過反饋控制泵光方向，可以自動將功率、模式優化好。
此外，當檢測到鎖模不穩或有雙脈衝、直流，甚至鎖模中斷時，它可以自動優化好再將鎖模推上。
所以電的差距才是產業化最缺失的一部分。國內懂激光又懂電的太少了，更可憐的是不願意投錢做，覺得電路不值錢~~ 重硬體輕軟體、重光學輕電路的想法不死，就永遠無法和別人平起平坐。

給相干做完廣告了，再給Newport旗下的Spectral Physics做個廣告：

這是700~900可調諧鈦寶石振蕩器，腔內用一個聲光調製器AOM進行鎖模的啟動，和波長的調諧。看起來像是Roman-Nath型衍射，但調諧同時功率幾乎不變，我連原理都沒徹底想明白。

據稱兩年免維護運轉。

光看控制電路就給大神跪了：

聽過人家攻城獅做的報告，什麼感覺。。。就是你關心的問題人家壓根就不關心，因為那是最基本、最起碼的參數指標。至於人家潛心研發中的心得，我想都沒想過。

還有被Spectral Physics收購的Femtolasers，國內國外CEP鎖定激光放大器的旗幟啊。大部分做阿秒和高次諧波的課題組都是用的Femtopower。通常為了采數據，要求CEP鎖定精度要高，重頻1kHz的話需要鎖定時間至少幾個小時。我們自己做的鎖定系統大約能鎖定7小時或更長。但是再看看第四代CEP鎖定放大器，振蕩器採用前置反饋，鎖定時間∞。。。。。。這個∞真是我的心理陰影啊。。。。single shot鎖定精度&<200mrad

光路就不介紹了，簡直是靈感的源泉。。。。

就看這霸氣的大紅色真空室：

另外，說到CEP鎖定，KMLabs推出的20mJ、1kHz、CEP的高功率放大器真是炸翻天了。KMLabs是Kapteyn和Murnane開的夫妻店，飛秒激光的領軍之一，KM的技術我是一直都很佩服的，文章更不用說了，他們組各種Science、NP、NC、PRL發到手軟。

這是KMLabs早期的Red-Dragon，環形共焦腔20或30通放大的光路，狂拽酷炫，不知道怎麼調出光的。

因為可調的鏡片很少，所以一旦光路走通，出光以後就非常穩定。多通能達到再生的指向穩定性。

另外，KM應該是唯一把高次諧波源小型化、商品化的公司了。

因為高次諧波HHG相位匹配比較難，其他課題組大多是用氣體靶、氣體噴嘴或固體產生高次諧波的，他們使用的是波導，轉化效率高。關於波導產生的高亮度XUV就不知道發了多少NP了，這就是所謂的技術壁壘了吧。

歪果仁是用自己二十年的技術資本做研發，而國內公司缺席，研發者多是博士生，親自設計光路的老闆少之又少。那麼五年的博士怎麼和二十年、三十年從業經驗的攻城獅正面硬剛？

看過一個相干旗下Chameleon（變色龍）的產品介紹，人家在大沙漠、極地的環境照常運行，從兩米摔下來功率不掉反而高了一點，不得不跪啊~~

免費做了一堆廣告，各路神仙就不要追究我上照片的責任了吧~~

另外，現在超快光學產品、衍生品在中國的市場分割到了最後階段，除非痛定思痛，在伺服電路和光學設計方面，大力發展迎頭趕上，否則以後就都是列強的天下了。

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O(∩_∩)O~~
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在解決高深寬比加工對象方面。

北理工和人大聯合研究過真空環境飛秒激光加工，不過只適用於聚合物。後來北理工自己又研究了近紅外飛秒貝賽爾單脈衝開工，還是只適用於絕緣體或者半導體。他們家技術材料適用性不行。

在解決高特徵尺寸加工精度方面。

麻省理工，馬里蘭，大坂大學，澳大利亞斯威本科技大學研究雙/多光子聚合加工，比較行，可以實現特徵尺度9納米的加工，但只適用於光敏樹脂。

國內吉林大學在研究多光子吸收誘導加工，但是只適用於特殊金屬材料。

德國卡塞爾，加拿大瑞爾森研究自組干涉誘導加工，但無法進行單線加工。中科院上海光機所也研究了，不過只能實現一維加工

怎麼會覺得國內光不弱？量產了么？穩定了么？很多加工用的激光器都是進口的商業化產品吧。不要拿一兩台樣品說問題，樣品僅僅代表你能做了，做了一些僅代表能生產了。好的產品時量產穩定性能優秀。

激光器本身單行業巨大突破的概率很低的，要發展是一竄一起取得驚人成就，因為這些主要還是依賴基礎工業和科技的。一旦基礎工業和科技發展起來，帶動的必然是一大片。

某種東西一枝獨秀，你就笑笑好了。