当下AI 产业飞速发展，各类终端智能设备、工业视觉应用对算力的需求节节攀升，传统硅基芯片受物理原理限制，功耗、延迟短板愈发突出，光芯片凭借高速超低功耗的先天优势，成为破解算力瓶颈的热门方向。

在上海张江，有这么一家初创公司，去年9月正式成立便拿到中科创星、浦东创投千万级别的投资，近期更是凭借在微纳制造与光芯片领域取得颠覆性突破，一举登上国际顶尖学术期刊《Nature Photonics》，在光芯片领域一鸣惊人！

为此，激光行业观察编辑特别走进这家硬核科技企业——曜智光科，与公司创始人杨高洁博士深入交流，共同探讨ImpFab技术（内爆雕刻）与光计算的未来前景。

从波士顿到张江，死磕难且正确的事情

在选择落户上海张江之后，曜智光科便开启了高速奔跑模式，成功完成了各类光学精密器件、光计算芯片的功能化，微纳加工精密度、稳定性的证实，半自动化小/中试工艺流程的搭建，问鼎浦东“明珠杯”创业大赛一等奖，斩获国内脑机接口公司千万级的战略合作订单......

谈及近一年的创业过程，杨高洁博士表示：“虽然看起来公司启动时间很短，实际上前期的沉淀很久。包括在美国，我们对接了很多下游厂家和投资人，当时我们评估ImpFab技术还是停留在实验室阶段，如何提高良率、提高制造通量，如何有更直接的使用场景等都需要研发、改进。所以我们也花了1-2年时间用于技术迭代和革新，直到掌握从材料、加工、算法、芯片设计、测试等全流程技术，才正式成立曜智光科这一家公司。”

而这一切都源自美国哈佛论坛的一次创业比赛。对此，杨高洁博士回忆道：“波士顿的创业氛围很浓厚，我在美国麻省理工博后时期，实验室和朋友实验室涌现出来很多startup 项目，在这种氛围中，我也参加了MIT 的多个创业组织和活动，经由介绍，参加了美国哈佛论坛的创业比赛，并拿到了第一名。如果之前还对自己项目和创业有一点点迟疑和不确定，当看到评委（头部 VC） 对我们项目的认可，也让我坚定了出来创业的决心。”

“我一直想做的就是我认为难且正确的事情。就像我当时选择这个项目硬磕到底，虽然哪怕当时很多朋友都建议我转其他项目甚至更适合我之前研究方向的导师，但是我还是坚持了下来。”谈及回国创业的初衷，杨高洁博士非常坚定：“我很看好ImpFab这项技术，它的潜力和可想象空间极大，所以再难我也坚持。”

破解商用化难题，闯入纳米级“无人区”

据了解，ImpFab（Implosion Fabrication）是麻省理工学院（MIT）开发的一种纳米级3D制造技术，又称为“内爆制造”，通过光刻图案化水凝胶（如聚丙烯酸酯/聚丙烯酰胺）支架并诱导可控收缩（线性缩小约10倍、体积缩小达千倍），实现百纳米至数十纳米精度的功能结构制造。

制造出能调控可见光、具有纳米级精度的3D复杂结构一直是工业界的“无人区”。传统的微纳加工技术在面对复杂三维（3D）结构时往往捉襟见肘：增材制造（如普通3D打印）受限于衍射极限，精度不足；而传统的减材加工（如离子束刻蚀）难以深入材料内部进行非平面加工。

杨高洁博士认为：“在纳米级尺度下，设计出的理想三维超结构在实际加工中极易受到光学邻近效应、材料溶胀或固化收缩的影响而发生设计结构的不匹配。研发难点在于设计与实际加工的超高保真度、匹配度。例如，在利用内爆雕刻（ImpCarv）工艺时，必须做到建立高精度的物理、化学控制技术，用以极其精准地控制各向同性的均匀收缩，同时在算法、设计端需要通过自研的逆向设计，以确保纳米级结构在微纳结构加工和后处理后能以高保真度还原。”

学术研究往往在理想实验室环境中追求“极限指标”或“概念验证”（如制造出单个完美的微纳结构），而商业化产品则必须在复杂的工业供应链中追求“一致性”、“低成本”与“市场适配” 。为了破解这一难题，曜智光科通过独特的材料配方和加工平台独特工艺实现高通量跨尺度加工、通过软硬协同算法实现对制造端纳米级缺陷的反向参数修正、通过严苛的稳定性、可靠性验证等，使得大批量纳米级三维加工成为现实。

目前，曜智光科在三维光刻胶、亚波长周期的光波导、闪耀光栅、微透镜阵列、2.5D高精度纳米压印模板等方面已经准备就绪，正在与下游头部企业深度对接。

对于公司未来发展，杨高洁博士表示：“未来1-2 年，曜智光科的核心目标主要瞄准具体场景和实际交付能力。我们不打算盲目铺摊子，而是要把现有的技术壁垒真正转化为下游客户不可替代的商业价值。在产品落地方面，我们目前面临的最重要节点，就是完成从光到电的系统级开发。我们的专用推理AI光芯片在光域的计算架构和器件形态已经非常明确，接下来的重点是完成产品级的光电一体封装，让我们的终端产品能像传统电芯片一样，无缝接入到现有的端侧设备主板中。未来一年内，我们会推出第一代可以直接让下游终端厂商上机测试的工程化模组。同时，对于我们已经具备产业化基础的微纳光学元器件（比如高精度纳米压印模板、闪耀光栅等），核心目标是依托我们在张江搭建完成的开放式加工平台，跑通从半自动化小试到标准化中试的完整闭环，用极高的良率和一致性去跨越从实验室到工业流水线的技术鸿沟，达到量产交付的能力。”

截至现在，曜智光科已经和国内一家脑机接口公司达成千万级的战略合作订单，帮助其开发适配于可侵入式脑机芯片的电芯片、光电混合芯片的设计和流片。此外，曜智光科也和做微纳工艺的多家企业达成了战略合作意向，共同开发匹配于曜智光科材料和工艺的下一代高通量三维微纳制造平台，以及共同开发高价值的三维微纳器件。

杨高洁博士认为：“在市场拓展方面，首先，需要高质量完成曜智光科目前几个战略合作订单，例如脑机接口方向的光电混合芯片开发，我们要把它打造成行业内绝对的技术标杆。以此为杠杆，我们会在AR/VR 硬件和高端工业视觉等对边缘推理算力和功耗有着极致苛求的领域，集中精力与几家头部的终端大厂合作，用实际的性能数据验证 ASOC技术路线在端侧场景下的绝对性能优势。”

破解物理极限，重塑计算硬件底层架构

在传统硅基集成电路逼近物理极限、半导体算力功耗红利放缓的行业背景下，曜智光科正致力于推动计算硬件由电子向光子的架构跃迁，通过独创的跨尺度高通量 3D 微纳制造工艺与三维光芯片端对端设计能力，打破传统二维平面光路的集成限制，推动光芯片向高密度、三维单片集成的方向发展。

基于三维异质集成的光电混合架构示意图。整体芯片采用垂直堆叠设计，自上而下分别涵盖无源三维光衍射算力层、高速 CMOS 光电转换层及底层数字逻辑处理层

据杨高洁博士介绍：“曜智光科主打的是专用推理AI光芯片（ASOC，Application-Specific Optical Chip）。我们更关注的是端侧和边缘侧的特定场景推理计算。因为在未来的智能设备里，边缘端对低功耗、低延迟、高算力密度的要求会越来越苛刻，而这正是光子计算的天然优势。同时，依托我们独特的三维微纳加工平台，我们也能批量产出超高精度、三维异质集成的微纳光学元器件，例如应用于 AR/VR 的 亚波长周期的光波导、闪耀光栅、微透镜阵列，或者应用于严苛成像条件的多层超透镜。”

在AR/VR、具身智能、无人机等端侧设备领域中，曜智光科的落地主要体现在两个层面。首先是显示与感知层，VR设备对重量、体积和光效的要求很高。我们通过高通量的三维纳米加工工艺，能够制造出极高精度的闪耀光栅、微透镜阵列，甚至是复杂的三维结构。这些器件能大幅提升光波导的耦合效率、扩大视场角，优化目前 AR/VR 显示效果。其次是算力层，未来AR/VR、具身智能、无人机等设备内部会有大量的视觉数据（比如眼动追踪、手势识别、空间建模、深度感知等）需要在本地实时处理，传统电芯片功耗大、发热严重。我们开发的ASOC可以直接在光域完成这些特定AI网络模型的推理，功耗和延迟都只有传统方案的几百几千分之一。这不仅能让设备更轻薄，还能成倍延长续航。

在工业视觉等领域，落地逻辑也是高度一致的。在现代高端制造的流水线上，比如半导体晶圆检测或者高速非标件分拣，机器视觉往往受限于图像处理的算力和传输延迟。一旦面对极高分辨率、超高帧率的检测需求，传统边缘侧的电芯片很容易达到算力和功耗瓶颈。曜智光科的专用光计算芯片，能够以接近光速进行前端的特征提取和模式识别。也就是说，我们不需要把海量的光学图像转换成电信号再传到电芯片去计算，而是在传感器接收到光信号的瞬间，光芯片就已经并行完成了初步的AI推理和缺陷筛选。这不仅把延迟降到了极致，更是为工业现场的边缘计算提供了一种极低功耗、极高吞吐量的全新算力架构。

“我们不仅把自己定位为一家提供芯片的公司，也是一家掌握核心制造工艺的平台型企业。未来两年，我们会让‘MIT Media Lab’ 风格的张江展厅和加工平台真正高效运转起来，联合更多微纳工艺上下游的企业，共同开发下一代高通量三维制造平台。”对于公司的定位，杨高洁博士也有自己的理解：“我们希望不仅把产品推向市场，也能让我们的核心工艺平台成为赋能其他硬科技创新的底层基础设施。”

编者语：

颠覆旧有技术体系，离不开不惧试错、勇于开拓的创新精神。正如杨高洁博士在采访中提到的，创业真正的收获是获得一群志趣相投的伙伴，我们能抱着一个积极乐观的态度，一起用开放的极客精神，去将我们颠覆性的技术实现为真正的产品，并在此基础上，不断产出更多创新的想法，并一一实现。

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