为加强中国科大精密机械与精密仪器系全球系友的联系与交流，2026年9月19日上午，中国科大精密机械与精密仪器系“系友论坛”第五十六期线上活动成功举行。本期论坛以“微纳工程沙龙”为主题，邀请刘之光特任教授、陈杨教授、倪劲成特任教授作专题分享。三位报告人分别围绕“纳米剪纸术的发展与光子学应用”、“光学手性的微纳尺度调控与应用”、“飞秒激光微纳加工及手性光学应用”展开交流，系统介绍了微纳制造、手性微纳光学和超快激光微纳加工领域的前沿进展。本次沙龙由0509系友、苏州大学沈长青老师主持。
讲座伊始，刘之光老师以“纳米剪纸术的发展与光子学应用”为题作报告。他从光场调控与微纳光学器件的发展需求出发，介绍了传统宏观光学器件、三维超材料和二维超表面在功能自由度、加工复杂度与器件集成等方面的特点，并指出，面向更高自由度的三维微纳结构，需要发展新的三维制造方法。针对传统增材、减材制造的局限，团队提出“纳米剪纸”这一等材制造思路：先在薄膜上进行二维图案剪裁，再通过局域应力调控使平面结构发生面外形变，从而实现二维到三维的可控构筑。
刘之光进一步介绍了纳米剪纸技术的迭代发展。第一代技术利用聚焦离子束完成图案剪裁，并通过低剂量离子束辐照实现定点、定量应力引入，可一步原位加工弯曲、扭转、分层等多种三维微纳结构；在此基础上，团队将三维手性结构用于圆二色性、圆双折射、多重Fano共振等光子学调控。随后，团队发展了基于电子束曝光的片上可重构纳米剪纸技术，实现更大幅面的阵列化加工和电、力、气压等多种驱动方式，并进一步将材料体系由金属薄膜拓展至硅基半导体和介质材料，探索与CMOS工艺兼容的动态光学器件、信息加密显示以及光驱微纳运动等应用。
随后，陈杨老师以“光学手性的微纳尺度调控与应用”为题作报告。他从手性的基本概念出发，介绍了手性从分子、生命体系到宏观结构和不同物理场中的普遍存在，并指出光子的手性具有易产生、可长距离传输和便于调控等特点。传统手性光学主要研究手性光与手性物质之间的相互作用，但自然界手性分子的光学响应通常较弱，这成为高灵敏检测和器件化应用的重要限制。围绕这一问题，团队通过微纳结构精准构筑、先进功能材料引入和新型物理机制设计，在微纳尺度增强和调控光与物质的手性相互作用。
围绕手性光的产生、检测、调控与应用，陈杨介绍了多项研究进展。团队利用几何相位和连续束缚态等机制构建集成化手性光源，实现高纯度圆偏振发光；通过等离激元超表面与二维材料集成，实现无需外置波片的手性光电探测；利用倾斜纳米孔等结构实验实现高品质因子的手性连续束缚态，并借助二维范德华材料扭转堆叠获得超薄、柔性的“即贴即用”圆偏振调控器件。在应用方面，团队探索了光子手性在能谷信息长距离传输以及手性分子高灵敏检测中的作用，通过构筑超手性近场增强光与手性分子的相互作用，为片上手性检测、集成光电子学和量子光学等方向提供新的技术路径。
倪劲成老师以“飞秒激光微纳加工及手性光学应用”为题作报告。他首先介绍了圆偏振光、涡旋光等光场所具有的手性特征，并指出飞秒激光微纳加工能够将光场的自旋角动量、轨道角动量等属性转移到材料结构中，为三维手性微纳结构的高效构筑提供新的制造手段。团队通过涡旋光与平面波干涉打破环形光场分布，使光场中的旋转特征在材料内部得到保留，从而在一般材料中实现三维扭转手性结构的直接加工。
在光学制造方面，倪劲成介绍了飞秒激光制备消色差微透镜及其与CMOS器件集成的研究，并进一步将研究尺度拓展至单层二维材料，利用飞秒激光构筑超薄光学结构，实现轨道角动量对二次谐波方向性的动态调控。在光学检测方面，团队研究了涡旋光与三维、二维手性结构的相互作用，构建螺旋二色性检测方法，使手性信息的表征从传统波长、偏振维度拓展到轨道角动量等更多维度；同时搭建多维螺旋二色性光谱系统，用于探测手性分子自组装微纳结构的光学响应，为手性结构和手性分子的多维表征提供了新的思路。
在互动交流环节，与会系友围绕“手性光学”的基本内涵、二氧化钛超表面的材料状态及后处理、手性光学的潜在应用方向和分子结构检测能力等问题进行了讨论。陈杨从巴斯德酒石酸晶体实验讲起，解释了手性光学由“手性光—手性物质相互作用”向更广泛光与物质手性选择性交互发展的内涵，并指出生物化学、疾病诊断和药物研发仍是手性光学最具代表性的应用方向之一。针对二氧化钛超表面，他结合实际制备过程说明，无定形二氧化钛已可满足较高折射率和低光学损耗等需求；围绕手性分子检测，他进一步介绍了圆二色谱、振动光谱和手性拉曼等技术在构型识别、二级结构判断及高灵敏片上检测方面的潜力。
本期“微纳工程沙龙”围绕先进微纳制造、手性微纳光学和飞秒激光微纳加工三个紧密关联的方向展开，从三维微纳结构的可控制造，到手性光与物质相互作用的增强调控，再到超快激光驱动的光学制造与多维手性检测，展示了九系在微纳工程与光学交叉领域的研究布局与创新成果。论坛进一步促进了系友之间对前沿科学问题和潜在应用方向的交流，为后续跨方向合作与技术融合提供了良好契机。
报告人简介：
刘之光，中国科学技术大学精密机械与精密仪器系特任教授、博士生导师，国家级青年人才项目获得者。本科毕业于中国科学技术大学少年班，博士毕业于中国科学院物理研究所，之后于南方科技大学和麻省理工学院从事博士后研究。研究方向为先进微纳制造、3D打印、柔性传感器、纳米光子学。相关工作以第一/通讯（含共同）作者发表于Science Advances、PNAS、Nature Communications、Advanced Materials等期刊。其提出的纳米剪纸术被欧洲议会评估为“塑造2040年未来战场的新兴技术”之一，并收录于欧洲议会研究总局相关政策指南。
陈杨，中国科学技术大学工程科学学院教授、博士生导师。2010年和2016年于中国科学技术大学获学士和博士学位，之后于美国密苏里科技大学和新加坡国立大学从事博士后研究，2021年9月加入中国科学技术大学并组建“纳米光子器件与系统”研究组。主要研究手性微纳光学，致力于在微纳尺度增强与调控光与物质的手性相互作用，并实现在手性分子检测、集成光电子学、量子光学等领域的应用。近年来以第一/通讯作者在Nature、Nature Materials、Nature Nanotechnology、Physical Review Letters等期刊发表多篇论文，并承担国家级青年人才项目、基金委海外优青项目和国家重点研发计划青年科学家项目等。
倪劲成，中国科学技术大学工程科学学院特任教授、博士生导师，国家级青年人才项目入选者，中科院高层次人才引进计划（青年项目）入选者。2019年博士毕业于中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，主要研究方向为光学调控和飞秒激光微纳加工，长期从事新型光场生成系统和微纳光场与结构相互作用研究。担任中国激光杂志社和《红外与激光工程》青年编委、Optics Letters专题编委。近年来研究成果以第一/通讯作者身份发表于Science、Nature Photonics、PNAS、Nature Communications等国际期刊。