问题：制造能力向纳米世界挺进，正遭遇“二维工艺”和“内部加工”的双重瓶颈。当前微电子制造的核心工艺以光刻为代表，能够硅片表面高效复制精细图形，是现代芯片产业的重要支撑。但在更复杂的三维结构需求下，传统光刻更擅长“平面描绘”，难以在材料内部实现精准、可控的定点加工；同时，追求更短波长虽可缩小特征尺寸，却也带来更强吸收、更高工艺复杂度等限制。面向新一代信息器件与先进制造，产业与科研界亟需一种既能深入材料内部、又能在纳米尺度实现高精度加工的三维微纳加工手段。 原因：一上，光学加工长期受衍射极限约束，光束难以聚焦到远小于波长的尺度；另一方面，后摩尔时代的性能提升受到“功耗墙”“互连瓶颈”等因素制约，单纯依靠缩小晶体管尺寸的收益在减弱。另外，光子器件因高速、低损耗、强并行等优势被视为重要方向，但光路在平面上高密度交叉容易产生串扰，传统“平面互连”的结构方式难以满足未来需求。要在有限体积内实现更高互连密度和更灵活的布局，必须转向三维空间，形成真正立体化的器件架构与制造工艺。 影响：飞秒激光加工为突破上述瓶颈提供了新路径。飞秒级超短脉冲可在极短时间内高度压缩能量，在材料内部激发强非线性效应；借助多光子吸收等机制，许多对常规光照“透明”的材料也能在焦点附近发生局域反应，实现“只在需要的位置加工”。这种“体内定点”能力，使加工不再局限于材料表面，而是可在玻璃、晶体等介质内部直接构建微纳结构。更关键的是，依托非线性阈值效应与精密控制，涉及的工艺有望将加工精度推进至10纳米以下，为在微观尺度实现更复杂、更高密度的三维结构奠定基础。 对策：推动亚10纳米三维激光直写从实验室走向工程化，需要在技术、标准与产业协同上同步推进。其一，面向制造环节，应提升超快激光源稳定性、聚焦与扫描系统精度，深化材料响应机理与过程控制能力，强化加工一致性与良率，形成可复用的工艺窗口。其二，面向应用端，可围绕三维光子芯片、高密度光互连、片上光路器件等方向开展场景牵引式攻关，用真实需求推动工艺迭代与装备完善。其三，面向产业生态，建议加强材料体系、装备制造、检测计量与软件控制的协同，建立适配三维微纳结构的表征与评价方法，推进关键参数、测试规范与可靠性指标的标准化，降低规模化应用门槛。 前景：从趋势看，三维微纳制造将成为信息器件升级的重要支点。随着算力需求持续增长，数据中心、超级计算、智能终端等场景对带宽、能效与互连密度提出更高要求，光子技术的优势将深入凸显。亚10纳米飞秒激光直写若能实现更高效率与更低成本，有望在三维光子芯片、片上互连，以及新型信息存储、量子器件等领域拓展应用空间。可以预期，未来高性能信息系统将更强调“结构创新”与“工艺突破”的协同：不仅追求器件尺寸更小，更要通过三维架构实现更短互连、更低损耗与更高集成，推动信息基础设施迈向更高能效与更强算力的新阶段。
超快激光加工技术的进展，标志着精密制造能力迈入新阶段。从平面到立体、从表面到深层，制造正在向更细尺度延伸。这个技术突破不仅拓展了可制造结构的边界，也为信息技术、量子科技、生物医学等新兴产业提供了关键支撑。面向未来，深化对超快激光加工机理的理解，推动其在更多场景的工程化落地，将成为提升关键技术竞争力的重要路径。这场发生在微观世界的精密制造变革，正在加速走向现实应用。