追光者 | 天津大学胡明列：“随心”而动，探索更多可能

据了解，他带领的天津超快激光实验室团队研发的飞秒激光玻璃焊接装备和飞秒激光晶圆划片装备已有了小批量的实际应用，并在天津和成都搭建了科研成果转化平台。“高效科研成果要真正落地，就要应用到产线上，解决实际问题。”

胡明列 

天津大学精仪学院超快激光研究室主任

1996年，胡明列在报考天津大学选专业时，光电子并不是他的首选，最初填报了建筑、计算机、光电子三个专业，“由于各种原因最终进入到光电子专业领域。”他很坦诚地说，最开始并不知道“光电子”具体是干什么的，直到大二才知道原来是做激光的。

“当时，张国顺老师的实验室主要做激光打标设备，欢迎本专业学生来做这个项目，于是我大二暑假就进入到了专业实验室。”这次接触激光后，发现很有趣，这对以后胡明列研究激光技术埋下了伏笔。

2000年，本科毕业后，胡明列准备考研。但是选择什么方向呢？“没有方向。”恰好，王清月教授的超快激光实验室正在招生，胡明列的同学推荐他去试试。这一试，让胡明列彻底“爱”上了持续时间只有几个飞秒的激光。

胡明列进入到王清月教授课题组后，最早做近场光学、微纳结构相关的研究。“就是对飞秒时间尺度和纳米空间尺度的光子学过程进行研究。”由于当时没有结合飞秒激光的近场显微镜，而此时国际上第一个光子晶体光纤出现了，于是胡明列他们团队放弃了飞秒激光近场光学，转向了光子晶体光纤，来研究飞秒激光在微结构光纤里的特性，正式开启飞秒激光技术的研究生涯。

最终，在光通讯课题组的帮助下解决了飞秒激光高效率耦合进微结构光纤的难题，终于在2002年暑假的时候他观察到了第一个白光现象，研发出了“微结构光纤飞秒白光激光发生器”，进一步实现了高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器和放大系统，而光子晶体光纤飞秒激光技术入选了“高等学校十大科技进展”，并荣获了教育部技术发明一等奖。

在2020年9月的科学家座谈会上，总书记对科技创新作出坚持“四个面向”的战略部署：面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康。而胡明列带领的团队正是站在科技前沿，致力于飞秒激光的产业化。“我们正在研究更加实用化、高性能的飞秒激光装备。”

超快激光多功能工作站

另一方面，“由于近几年国家强调要解决‘卡脖子’问题，提出了一些关键技术需求，我们在产业化的飞秒激光器基础上，对接测距、测量、半导体等不同的应用需求方，开发了一系列飞秒激光制造设备，如玻璃焊接装备、晶圆划片装备、基于五轴系统的飞秒激光曲面加工装备。”

晶圆划片装备

基于飞秒激光的晶圆划片装备，也开始向高校的芯片研究团队提供装备工程样机，采用SD隐形切割，可对2-6寸规格的多种半导体材料和基片进行激光划片，划片结果良好。晶圆划片是解决半导体芯片的关键问题，“目前，飞秒激光晶圆划片主要是日本厂商能提供装备，从目前的国际紧张形势来看，将来被‘卡’的可能性很大。”

飞秒激光五轴加工装备

而基于飞秒激光的五轴曲面微加工装备，可用在发动机的检测，可应用与涡扇表面和其他曲面表面除锈。

上述装备已经在开始应用，且有了少量订单。

胡明列教授表示，“大学实验室，有很多基础性、共性的先进技术，如果能对接上合适的应用场景，就能对产业升级创新产生巨大的推动作用。”

超快激光作为一个极具发展潜力的赛道，已经开始‘卷’了起来。胡明列教授表示，目前我国超快激光技术的科研水平与国际相差不大，并且我国已经能发展出成熟的超快激光器，但是在装备方面和产业化应用场景的开发还比较欠缺，这就导致在小批量的应用市场，既要面对国外品牌的竞争，又要面对国内品牌的“价格战”。

“一个飞秒激光器不是万能的，不是能满足所有场景的需求。”有的需要调节不同参数，有的需要高重频，有的需要加工效率快，有的需要脉冲质量高，有的需要长期稳定性，有的适合光纤激光器，有的适合固体激光器。所以，要找到适合自己的细分市场，开拓更多的应用场景，不要急于降成本，避免过分“内卷”。“市场没有开发出来，就先把成本降下来了，没有利润如何能研发新的装备？”

只有不断拓展新应用，才能给中游超快激光器带来更多机会，推动整个产业实现良性发展。激光精密制造的渗透率目前来说仍然比较低，但随着应用场景的越来越多，下游技术应用的发展，超快激光市场的发展空间仍然很大。未来，我们希望看到一个高爆发且良性发展的超快激光市场。