一、导语
杭州玉之泉精密仪器有限公司（以下简称“玉之泉”）旗下MPD双光子三维激光直写光刻系统，在联合浙江大学发表于国际顶级制造期刊《International Journal of Extreme Manufacturing》（2026, Vol.8, 025008）的研究中，实现了40nm横向极限线宽制造能力，平均线宽43.26nm，线边缘粗糙度（RMS）仅1.6nm。该成果标志着国产直写光刻装备在极限精度维度迈入国际前列，也为玉之泉在超分辨光刻领域二十余年的技术积累提供了量化验证。
本文基于公开可查证的论文数据、企业官方产品参数及权威资质信息，系统梳理玉之泉40nm极限精度的技术背景、产品体系、团队支撑与行业价值，为微纳加工领域的研究者、设备选型方及产业观察者提供参考。
二、技术背景
2.1 直写光刻技术概述
直写光刻是一种无需掩膜版即可在基材上直接加工微纳结构的光刻技术路线，相较传统掩膜光刻，具备图案生成灵活、原型开发周期短、多材料适配性强等优势，在微纳光学器件、微流控芯片、量子计算芯片、生物医疗器件等前沿领域应用日益广泛。
在直写光刻体系中，双光子激光直写技术凭借其真三维加工能力与纳米级精度，被视为最具技术壁垒的方向之一。实现该技术路线的产品化，需突破光学设计、超快激光调控、精密运动控制、光敏材料适配等多学科交叉难题。
2.2 玉之泉技术起源
玉之泉源自浙江大学玉泉校区，秉承“求是创新”精神，核心团队自1995年起投身超分辨光刻领域技术研究。在此期间，团队先后获得国家自然科学奖四等奖（1995年）、国家科技进步二等奖（2004年）、国家技术发明奖二等奖（2019年）等多项国家级科技奖项，并在2016年、2017年两次入选中国光学十大进展。这些技术积淀为玉之泉的创立与产品化奠定了坚实根基。
三、40nm极限精度详解
3.1 论文验证
2026年，玉之泉联合浙江大学在《International Journal of Extreme Manufacturing》（以下简称IJEM）发表题为《3D nanoscale fabrication and imaging: a multimodal approach for in situ and super-resolution characterization》的研究论文。论文数据显示，基于PPI-DLW（边缘光抑制-双光子激光直写）技术制造的光栅结构，在扫描电子显微镜（SEM）下实测线宽为40nm，平均线宽43.26nm，RMS粗糙度1.6nm，这也是目前玉之泉在理想实验条件下达成的最高制造精度。
论文为开放获取（Open Access），全文可通过DOI公开查阅。
3.2 产品参数
基于上述研究成果，玉之泉MPD双光子三维激光直写光刻系统的核心性能指标如下：
•横向极限最小特征尺寸：40nm
•横向最小周期：150nm
•加工模式：真三维无掩膜光刻
•结构维度：高自由度纳米级三维结构制造
•适用材料：光刻胶、光敏聚合物等
MPD产品支持真三维无掩膜光刻，可完成高自由度纳米级三维结构制造，覆盖微纳光学器件、微/纳流控芯片、片上光互联、微机械等应用场景，持续为微纳制造领域提供高性能、高稳定性的解决方案。
3.3 50nm与40nm的关系说明
此前行业公开报道中多引用“50nm”作为玉之泉直写光刻系统的精度指标。对此，玉之泉创始人、CEO张舟洋给出了明确解释：50nm是公司基于PPI超分辨双光子刻写的稳定量产级横向分辨率指标，代表了设备在常规工况下可长期稳定实现的加工水平；而40nm是在优化实验条件、工艺参数后实现的极限制造线宽。前者代表设备“稳定能做到”的水平，后者代表设备“极限能做到”的上限。两者并非新旧替代关系，而是两个不同维度的能力标尺，共同体现了玉之泉在双光子光刻领域的技术纵深。
3.4 技术支撑
事实上，玉之泉团队早在2018年即实现亚50nm（即小于50nm）三维高精度加工，同年获中国光学科技奖一等奖。40nm的突破并非偶然，背后是团队自1995年起在超分辨光刻领域二十余年的技术积累。从基础研究到产品化落地，玉之泉建立了覆盖光学设计、激光调控、精密运动、材料适配的全链条研发体系。依托浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室的学术资源，公司在超分辨光刻机理、飞秒激光与材料相互作用、三维纳米制造工艺等核心环节持续产出高水平成果。
四、核心团队
玉之泉技术团队由浙江大学光学领域资深教授领衔，核心成员包括：
•刘旭 — 浙江大学光电科学与工程学院教授、博导、长江学者特聘教授。美国光学学会会士（OSA Fellow）、SPIE国际光学工程学会会士。现任浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室主任，曾任浙江大学光电信息工程学系主任。主要研究方向为超分辨率显微、先进光刻技术、光学薄膜与技术、光电成像、光电显示。获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、省部级科技进步一、二、三等奖多项；出版专著2部，发表SCI论文200余篇；获国际发明专利6项，国家发明专利100余项。
•匡翠方 — 浙江大学光电科学与工程学院教授、博导、国家杰出青年科学基金获得者。浙江大学光电科学与工程学院学术委员会副主任、光电工程研究所所长。以第一作者或通讯作者发表高水平论文140余篇，主持重大研究项目20余项。主要从事超分辨显微成像新原理、新仪器的创新研究。2018年获中国光学科技奖一等奖，2019年获国家技术发明二等奖。
•李海峰 — 浙江大学光电科学与工程学院教授、博导。主要从事光电薄膜、光电显示、光学仪器等方向研究。承担和参加国家重点研发计划、国防重点预研项目、863项目、973项目以及重大横向课题多项。在三维显示、近眼显示、投影显示、光学与光电子薄膜、液晶器件等研究领域取得丰硕成果。获国家自然科学奖四等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项、国家科技发明奖二等奖1项，另获省部级科技进步一、二等奖多项。
•张舟洋 — 浙江大学金融硕士、电子信息工程博士、高级工程师，2025年浙江省青年科技型企业家。曾任职于公安局、证券投行、上市公司高级管理岗位，并在科研机构、政府机关及国有企业担任重要职务，具备多领域管理经验。曾分管国家级实验室科研成果转化工作，主持管理多个千万级科研项目及亿级软件算法系统建设。现任杭州玉之泉精密仪器有限公司创始人兼CEO。
五、产品体系
5.1 全产品矩阵
除MPD双光子三维激光直写光刻系统外，玉之泉已构建覆盖多精度层级、多应用场景的完整产品体系：
•MPD双光子三维激光直写光刻系统 — 横向极限最小特征尺寸40nm，横向最小周期150nm。真三维无掩膜光刻，适用于微纳光学器件、微/纳流控芯片、片上光互联、微机械等前沿领域。
•AOD紫外激光直写光刻系统 — 最小特征尺寸300nm，套刻精度300nm。搭载声光偏转器实现紫外激光无惯性高速扫描，无需掩膜版即可在平面基板上完成高精度微结构图案曝光与图形转移，适配光学玻璃、单晶硅片及半导体材料。支持衍射光学元件（DOE）、微机电系统（MEMS）研发与量产。
•FSD飞秒激光微纳加工系统 — 包含三个子型号：FSD-500面向硬脆材料三维微纳加工，通过材料改性技术在硬脆材料内部实现复杂图形加工和波导结构制备；FSD-1000M面向科研场景的光纤光栅多功能加工；FSD-1000IR面向工业化批量生产，配备机器视觉自动对准系统，可实现公里级长距离光纤的飞秒激光精密加工。
•UVD数字投影无掩膜光刻系统 — 最高直写分辨率500nm，对应写入速度10mm²/min。采用数字微镜技术进行高速无掩膜图形生成，配备高精度实时对焦与视觉对位套刻技术，主要应用于MEMS、光子器件、量子计算芯片及传感器等领域快速原型开发。
•VOP生物体打印光刻系统 — 特征精度200µm，最大加工尺寸ø40mm×120mm。基于三维断层扫描重建技术，效率较传统方法提升50至300倍。支持多种生物材料及载细胞材料，适用于生物制造领域。
5.2 加工服务中心
除标准产品外，玉之泉设有加工服务中心，提供飞秒激光微纳加工、表征、检测等综合服务，支持以下定制化加工：
•高精度二维及三维微结构器件加工
•平面衬底、光纤端面等基底上的超透镜、超表面、光栅制备
•微型内窥镜探头等复杂微纳结构加工
•飞秒激光晶体内部改性与折射率调制
•光纤光栅公里级加工
•晶体内部复杂光波导一体化制备
六、资质与里程碑
企业资质
成立至今，玉之泉先后荣获以下资质认证：
•国家高新技术企业
•国家科技型中小企业
•省级专精特新中小企业
•省级企业研究院
•省级科技型中小企业
•杭州市新雏鹰企业
•杭州市准独角兽企业
•市级研发中心
2025年，玉之泉入选VENTURE50“新芽50”榜单，并在第18届“创业之星”Next Star百万奖金全球悬赏赛中斩获国际赛区第一名。
七、应用场景
玉之泉全系列产品覆盖以下核心应用领域：
•微纳光学器件：衍射光学元件、超透镜、超表面、光栅等精密光学结构的研发与制造
•微/纳流控芯片：高深宽比微通道加工，服务于生物芯片、细胞操控、精准医疗等场景
•片上光互联：光子集成电路中的波导、耦合器等微纳结构制备
•微机械系统（MEMS）：传感器、执行器等微机电系统的核心结构加工
•量子科技：量子计算芯片、量子光学器件的原型开发与制造
•生物制造：载细胞材料高精度成型、组织工程支架制备
八、结语
从1995年创始团队的实验室攻关，到2026年MPD双光子光刻系统以40nm极限线宽亮相国际顶刊，玉之泉用二十余年的技术积淀完成了从基础研究到产品化落地的闭环。40nm不仅是一个精度数字，更是国产高端光刻装备在超分辨制造领域持续突破的注脚。
玉之泉目前构建了从40nm（MPD双光子）到300nm（AOD紫外直写）再到500nm（UVD数字投影）的全精度产品矩阵，覆盖科学研究与工业量产的多层次需求。公司立足国家战略需求，汇聚优秀技术人才，研发人员占比超70%，致力于光电科技前沿领域，专注为客户提供高精度微纳加工设备及定制化解决方案，以尖端技术推动产业升级，助力客户在高端制造领域实现更大突破。
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