飞秒激光的“不可能三角”是什么？华东师大FemtoSuper凭什么拿下工博会CIIF大奖

第二十六届中国国际工业博览会10月12日在上海开幕，开幕式上颁发了10项CIIF大奖。华东师范大学曾和平教授团队研制的“FemtoSuper毫焦级高能量飞秒激光器”是其中之一，也是华东师大第一次拿到这个奖。[1][2]

学校的通报用了一个说法：这台激光器破解了飞秒激光的“不可能三角”。这个三角到底指什么？

飞秒激光是什么？

1飞秒是千万亿分之一秒。飞秒激光就是持续时间以飞秒计的超短激光脉冲。[2]

脉冲极短，能量就能在极短时间内集中释放，材料来不及受热就被加工掉了，所以常被称作“冷加工”。它适合半导体晶圆、硬脆材料这类怕热、怕崩边的精密加工，也是强场物理、阿秒科学等前沿研究的光源。[1][2]

“不可能三角”指的是哪三项？

按华东师大的说法，飞秒激光领域长期有一个行业公认的瓶颈：单脉冲高能量、高重复频率、高光束质量三项关键性能互相牵制，很难同时做好，主流设备往往只能取舍。学校通报标题里则写作“高能量、高功率、高重频”难以兼得。[1]

除了这个三角，飞秒种子源（产生最初超短脉冲的“源头”）还有锁模启动难、运行中容易失锁、维护频繁的问题，很难适应工厂里温度变化和振动多的环境。[1]

FemtoSuper做到了什么？

华东师大公布的指标如下：[1]

团队在基础研究上的积累是关键。他们研究了锁模激光的起振过程，提出孤子爆炸锁模和自启动控制技术，让飞秒种子源在复杂工业环境中连续七年免维护运行。整机还集成了再生放大、高阶色散预补偿、热透镜平衡、高能损伤抑制等技术。[1]

上海市政府网的报道提到，团队用的是“时域分割+相干合成再生放大”方案：先把一束光拆成多束分别放大，再精确对齐、合成为一束强光，难点在于每束光的时间和相位都要严丝合缝。[2]

能用在哪？

学校称该激光器已经量产，核心器件100%国产化，指标全面超越国外同类产品。应用包括发动机叶片打孔、半导体与微流控芯片制备、光电显示、柔性电子、微纳加工等。以它为核心光源，还可以扩展到更高能量、更高功率的飞秒光源，用于驱动极紫外相干光源，服务13.5纳米光刻相关的检测和量测。[1]

“指标全面超越国外同类产品”是学校的表述，通报没有列出具体对比的型号。

来源

[1] 破解飞秒激光“不可能三角” 华东师大首获工博会CIIF大奖，华东师范大学，2026年10月13日。

[2] 工博会11个大奖 上海拿下9个，上海市人民政府网，2026年10月13日。

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