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中国激光
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周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    全息光刻技术(特邀)

    刘宇洋潘东超付迪宇李思坤...
    227-253页
    查看更多>>摘要：全息光刻是一种先进的掩模对准光刻，是接近式光刻的拓展，为大面积图形制造、集成电路互连封装以及微纳结构制造提供了一种方法。用全息掩模代替接近式光刻中的二值掩模，可以提高分辨率和成像对比度。与主流的投影式光刻相比，全息光刻无需复杂的投影物镜系统，提供了一种低成本、高产率的替代方法。与传统的干涉光刻相比，全息光刻可以制造任意形状掩模图形，自由度更高。极紫外波段的全息光刻进一步将光刻分辨率提升到纳米量级。简要回顾了接近式光刻的理论与技术，介绍了全息光刻掩模设计与制造的基本原理，以及国内外研究进展。

    全息光刻接近式光刻全息掩模分辨率增强技术

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    双光子光刻中感光材料的回顾与挑战(特邀)

    董芸何向明徐宏
    254-277页
    查看更多>>摘要：双光子光刻是一种自上而下的微纳制造技术，具有超越衍射极限的空间分辨率，并且可通过激光直写构建三维立体结构，在微电子器件、微纳光学、生物医药、超材料等领域中都有着难以取代的应用价值。随着应用场景的扩展，双光子光刻胶的发展亟须从聚合物材料扩展到无机、金属等多元材料体系。然而，如何利用引发剂的双光子吸收效应实现新材料的高效光致溶解性变化，以及如何开发新型光刻材料体系以实现更高的空间分辨率、刻写速率，仍是双光子光刻材料领域所面临的挑战。将从双光子感光材料的角度，回顾自由基型、阳离子型等双光子引发剂的分子设计和光敏特性，以及聚合物光刻胶和无机-有机复合光刻胶构建三维结构的策略和材料特点。通过对双光子感光材料中的材料体系、反应机理和引发剂体系的综述，以期为未来双光子光刻材料的选择和设计提供参考。

    双光子光刻微纳制造三维微结构光刻胶光敏剂无机-有机杂化材料

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    激光直写光刻技术的发展与应用(特邀)

    陈林森黄文彬浦东林乔文...
    278-291页
    查看更多>>摘要：以"光"为媒介的激光直写技术是研制先进功能材料与功能元器件的重要途径、探索未知光电子世界的窗口，也是通向更高制造目标的桥梁。激光直写产生的微纳结构形貌及其排列所形成的许多新特性、新现象和新机理是研究制备新材料、新器件的重要途径，牵引着光电子器件与材料研究和应用的发展，在柔性触控传感、微波天线、薄膜成像器件、3D显示面板、虚实融合光波导镜片等新型信息领域具有巨大的应用价值，引领着激光直写光刻技术向大面积、3D形貌、多维调控方向发展。本文综述了激光直写光刻技术在制备新型微纳结构方面面临的重大挑战以及激光直写光刻技术创新和装备成果，同时展示了该技术在新型显示、大尺寸触控、光场调控等领域的应用。

    激光直写光刻技术微纳光学3D形貌新型显示

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    具有超衍射和多受体的新型纳秒激光直写研究进展(特邀)

    王骏琦陈胜壵王树马立俊...
    292-308页
    查看更多>>摘要：激光直写(LDW)是一种无掩模、高效且经济的微纳米加工手段，它广泛应用于微机电系统、光刻掩模版制作和微纳米加工等领域。随着纳米技术的迅猛发展，研究人员对LDW系统的多受体和高加工分辨率的需求日益增加。为了满足上述需求和探索新的微纳米加工技术，开发新型激光直写系统已成为必然。新型纳秒LDW系统是在激光与物质的非线性相互作用的原理下工作的，不仅突破了传统LDW只能使用有机光刻胶作为受体材料的限制，同时实现了超越衍射极限的加工。已经取得的进展表明了新型纳秒激光直写在多种材料刻写及纳米结构加工方面的优势和巨大发展潜力。本文将从原理、设备、技术方法与新应用等方面对新型纳秒激光直写进行评述和讨论。

    激光直写超衍射加工多受体材料纳米加工

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    基于双光子聚合3D打印的MEMS传感器研究进展(特邀)

    王裕鑫廖常锐邹梦强包维佳...
    309-328页
    查看更多>>摘要：双光子聚合3D打印技术结合了光学非线性效应与飞秒激光超短脉冲和超高峰值强度，为材料加工带来了革命性改变。该技术从时间和空间两个维度将飞秒激光脉冲紧聚焦于光刻胶内部并诱导双光子聚合发生，实现了聚合物3D微纳结构的增材制造，为微机电系统(MEMS)传感器的发展和应用提供了新方法。本文首先介绍了双光子聚合3D打印的概念和原理，然后对该技术在MEMS传感器方面的研究进展进行了全面综述，最后展望了该技术的发展方向。

    微机电系统飞秒激光双光子聚合3D打印微纳加工传感器

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    基于相变薄膜高分辨激光直写光刻研究进展(特邀)

    郭嘉龙魏涛魏劲松胡敬...
    329-348页
    查看更多>>摘要：激光直写光刻因其高速、低成本、无需掩模辅助以及能实现大面积的微纳结构制造的优点，在光学元件制造、光学成像、微机电系统等领域中具有广阔的应用前景。然而，受到光学衍射极限的限制，激光直写光刻的分辨率难以达到nm量级。相变薄膜具有制备工艺简单、热阈值效应明显、相变前后显影选择性好等特点，能为实现高分辨激光直写光刻提供新的解决方案。首先，介绍了基于相变薄膜的高分辨激光直写光刻原理。其次，综述了近年来用于高分辨激光直写光刻的SbTe基、GeSbTe基和其他类型相变薄膜的光刻特性、刻蚀选择性以及相关机理。然后，进一步综述了相变薄膜的高分辨激光直写光刻在相变存储、光学传感、光学器件制造及灰度/彩色打印等领域中的应用潜力。最后，对相变薄膜在高分辨激光直写光刻方面的应用前景进行了总结与展望。

    光刻高分辨激光直写相变薄膜热阈值应用

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    用于激光增材制造的光刻胶:现状、挑战和机遇(特邀)

    刘炳瑞黄宇聪吴质彬吴东...
    349-368页
    查看更多>>摘要：近年来，激光增材制造作为一项极具潜力的新兴加工技术而受到广泛关注。然而，现阶段的研究主要侧重于光学器件调控或光路优化，对光刻胶的综合讨论尚显不足，特别是关于激光与材料交互作用机理的深入探究更为匮乏。本文论述了光刻胶的组成及其在激光增材制造领域的影响，分别介绍了烯烃类、硫醇-烯烃类、无机类和非均相聚合4种不同单体组成的光刻胶，并阐述了它们的研究现状。之后，讨论了有机类、无机类和两步吸收光引发剂对激光增材制造技术的影响，通过分析不同光引发剂的激发机理，探究了它们在激光增材制造过程中的协同优化机制。最后，探讨了目前激光增材制造在光刻胶设计与制备方面面临的不同挑战，并在当前研究的基础上对光刻胶未来的发展趋势进行了展望。

    增材制造飞秒激光光刻胶

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    极紫外光刻照明系统光瞳整形技术研究

    王鑫李中梁袁春晓
    369-381页
    查看更多>>摘要：照明系统是极紫外(EUV)光刻机的核心分系统，其主要作用是在掩模面实现均匀照明并在光瞳面实现多种照明模式。EUV光刻照明系统采用柯勒照明，并基于反射式双复眼镜的光瞳整形技术实现多种照明模式，如何获得双复眼镜的对位关系是实现光瞳整形的核心问题。针对该问题开展光瞳整形技术研究，提出一种可快速获得复眼对位关系的算法。首先利用基于回溯法和禁忌搜索思想的复眼分组算法减小复眼对位复杂度，之后采用改进人工蜂群算法(IABC)进行复眼匹配，可快速得到满足掩模照明均匀性的匹配结果，通过复眼分组和匹配可得到不同照明模式的复眼对位关系。为了验证本文算法的有效性，在LightTools中进行建模和仿真，结果表明，该算法可在光瞳面实现多种照明模式并在掩模(共轭面)处实现高均匀性照明。

    极紫外光刻反射式双复眼镜光瞳整形人工蜂群算法照明均匀性

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    光纤多通道并行激光直写光刻系统(特邀)

    张娜罗昊邱毅伟詹刚垚...
    382-388页
    查看更多>>摘要：激光直写是一项应用广泛的微纳加工技术。但受限于通量，单通道激光直写技术无法实现大面积应用。为此，提出并验证一种多通道激光直写技术，以提升激光直写技术的通量。与传统的以空间光光路为基础的多通道系统不同，介绍的技术使用光纤器件实现多通道并行刻写，且每个通道可独立调控。通过加工多种微纳结构进行测试，证明搭建的系统兼容多种光刻胶，在ps量级脉宽情况下可实现横向126 nm、纵向222 nm的加工精度。系统结构紧凑，具备加工大面积复杂图形、三维结构的能力，证明光纤器件应用在多通道系统中的可行性，为高通量激光直写技术发展提出新的技术途径。

    激光直写多通道并行光刻光纤系统微纳加工

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    金属微纳结构的飞秒激光投影光刻(特邀)

    王鹤鸣辛晨张莉薛宇航...
    389-397页
    查看更多>>摘要：金属薄膜的精密图案化是构建多种电子微纳器件的关键，然而，直接高效地制造大面积微纳金属图案结构仍极具挑战性。利用数字微镜器件将飞秒激光的光束调制成任意的二维图案化光束，使用面型光场将金属溶液中的离子直接还原成纳米颗粒并且沉积成对应的金属图案，成功实现了金，银两种贵金属的高效、大面积光刻沉积，且加工的结构具有优秀的表面质量和光学性质。这种加工方法速度快，条件温和，使用范围广，并且成本较低，为金属微纳结构的图案化制造提供了一种新的思路。

    飞秒激光投影光刻增材制造光化学沉积微纳金属打印

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