我国工业生产正不断朝着更加精细化的方向发展，上游生产装备的精密加工能力直接影响着工业制品的精细化效果。激光加工是当下工业生产制造的重要手段之一，能满足大多数金属产品的加工制造需求，但一些材料多样、结构复杂的高精度、微结构零部件产品，需要超快激光等更精密的设备来生产。

36氪关注的单色科技就是一家超精密激光装备公司，成立于2020年3月，创始团队在激光加工装备制造业有着十余年的研发经验，单色科技的产品适用于航空航天、医疗、半导体、消费电子行业中对零部件生产精细化程度要求更高的产品，且已经获得多家头部客户的认可。

2022年12月，单色科技中标了中国科学院光电技术研究所2022年度国家重点实验室专项采购计划，为其提供大面积三维自由曲面激光雕刻机，该设备具有大幅面、自由曲面和加工精密度高的特点，这次中标意味着公司的超精密加工技术得到头部科研机构的认可。

据单色科技创始人兼CEO乔磊介绍：“单色科技的精密加工能力在国内属于顶尖级别，目前工业上用于精密加工的激光光源的波长最短可做到343nm,光源波长的限制在一定程度上决定着加工精度分辨率的上限，而单色科技通过先进的光场调控技术、高精度的平台系统、运动控制系统及软件控制系统，基于343nm的光源，制造出最小加工分辨率达到200nm的设备，为中科院光电所国家级项目的推进提供了有力的技术保障，通过该设备解决了困扰国内外大幅面微纳光学加工精度低、加工效率慢等问题。”

纳米级微孔加工

超快激光通常指脉宽小于10皮秒的激光，其具有峰值功率超高、与材料作用时间超短的特点。超高角度上，光斑中心区域的峰值功率密度可达到1020～1022 W/cm2量级，可以轻松激发比原子核—核外电子之间的库伦力还要高数倍的超强局域强电磁场，并直接作用于原子之间的化学键，使电子瞬间电离，并激发库伦爆效应实现材料去除；超短方面，以飞秒激光为例，光在1秒可绕地球七圈半，而1飞秒时间，光仅可以通过头发丝直径的二百分之一。此外，由于超快激光的脉冲持续时间远小于热弛豫时间，因此，在加工过程中没有热量产生与热量积累，俗称“冷”加工，从而直接避免常规长脉冲激光加工过程中，材料由于热量累积导致的过热开裂、氧化、融化等现象。超快激光对材料的无选择性、无材料损伤以及微米级甚至纳米级加工精度等诸多优异的特性，逐渐成为各领域极端制造的最佳选择。

激光作用示意图

航空航天、医疗、半导体微电子、消费电子等领域，都有一些需要借助极端智造加工手段才能生产的零部件。比如，在航空领域，传统加工工艺存在重铸层、 微裂纹等表面完整性缺陷和加工精度低等问题，无法满足生产出来的某些核心器件在极端恶劣条件下长周期的工作；医疗领域，如果激光的加工精细度不足，会导致植入式医疗器件表面质量差，出现金属尖角和毛刺等问题，对患者带来二次伤害等不良后果，且一些医疗介入式治疗材料逐渐从钽、镍、钛合金等金属材料向高分子生物材料转变，传统加工装备也无法对其新材料进行精密加工；航天领域，由于对气体、流体等燃料的控制精细度要求极高，而传统工艺在加工微纳米级别复杂图形微结构时，存在分别率低、精度差的缺点；电子领域，激光加工过程中产生的碳化现象，也会让产品出现微短现象或功能丧失等严重质量问题。

根据相关研究材料报道，2022年，全球超精密激光加工装备的市场规模为200亿人民币，到2026年预计接近600亿人民币。

单色科技有着精准激光光学设计、自主开发软件算法、自主控制系统、多学科交叉工艺研究等能力，面向极端制造应用场景推出了一系列超快加工装备。据乔磊介绍，公司目前已推出了约10余种超精密加工设备，包括括飞秒、皮秒精密切割钻孔设备、超精细刻蚀设备、半导体先进封装标记设备等。

以医疗领域为例，单色科技的飞秒激光精密切割钻孔设备，可以通过对作用区域材料非热熔性“冷加工”，保证超高的加工精度和孔径的一致性，且孔端面光洁平滑，无毛刺，无微裂纹、无氧化发黑，无需后续清洁步骤。

医用流量通孔