微纳器件因具有高集成度与高功能性，被广泛用于航空航天、生物医学、新型材料等领域，极大地推动了现代科学技术的发展。与微纳器件对应的微纳加工技术，在全球缺“芯”的现状下，已经成为备受关注的研究领域，相关高端装备与技术的研发也是当前我国发展战略的重要内容之一。
与传统投影光刻技术、电子束直写等技术相比，激光直写技术是微纳加工技术中最具有潜力解决真三维、复杂微纳结构加工难题的微纳加工技术。2024年1月22日，Nature杂志发表了题为“Seven technologies to watch in 2024”的文章，3D纳米激光直写技术便是Nature杂志2024年值得关注的七项技术之一。随着纳米科技不断发展，3D纳米激光直写技术也得到了科研界和工业界越来越多的关注。刘锡正在这一创新领域开展深入研究。
结缘微纳技术助力国家发展
本科毕业后，刘锡进入中科院光电技术研究所硕博连读，导师是光刻领域专家——胡松研究员，胡松老师在光刻装备产业化方面具有丰富经验，也是在博士求学期间，刘锡与微纳加工与检测技术结下不解之缘。在多位导师的指导和自身的努力下，他获得中国博士后科学基金创新人才支持计划资助，当年全国仅400人获得。
博士毕业后，刘锡进入之江实验室进行博士后研究，导师是浙江大学、之江实验室双聘教授——匡翠方教授，匡教授是国家杰出青年基金获得者，同时是浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室副主任，在学术研究、设备仪器化方面具有极高水平。
博士后期间，刘锡主要从事基于飞秒/连续激光的纳米激光直写技术研究，针对飞秒激光直写技术精度受限的问题，提出了使用光学抑制结合化学抑制的方法来提高直写精度和分辨率，克服了光学邻近效应的影响，获得了极高的分辨率；对于连续激光直写技术，基于“双步吸收”原理，发展了光纤集成的高分辨率连续激光直写系统，直写特征尺寸达到亚50nm。
初到之江实验室，加入匡教授“高通量纳米光刻与成像”团队时，为各种高大上的科研设备、实验条件所赞叹。为了完成重大项目各项指标，课题组各位同事齐心协力，共同攻坚，而刘锡博士后的科研方向便是解决项目核心指标——亚50nm高精度激光直写。由于是光学专业出身，而激光直写技术涉及光与物质相互作用的过程，除了光学，还要了解光刻胶材料的特性。为此，刘锡开始了钻研，阅读大量化学相关文献，与同事交流，动手实验积累经验。
功夫不负有心人，在不断思考与实践之后，针对STED飞秒激光直写，刘锡首次提出了使用光学抑制结合化学抑制的方法并首次进行了实验验证，该方法抑制了自由基的扩散，减弱了光学邻近效应，从而提高了直写精度和分辨率，稳定实现了激光直写亚50nm高精度指标。在此之后，与同组两位从事化学研究的同事合作，深入探究了该方法的相关机理，成果以共同第一作者身份发表于国际顶级期刊Nature Communications，获得了广泛关注。
而后，针对飞秒激光直写技术光源体积大、成本高等问题，刘锡又研究了基于低成本连续激光的纳米激光直写技术，基于新型“双步吸收”原理，使用405nm单模保偏光纤，开发了高度集成的连续激光直写系统，直写分辨率可媲美飞秒激光直写技术，有效降低了光源成本，且该系统还兼容共聚焦显微成像，相关成果发表于国际著名光学期刊Optics Letters，同时获得了该期刊新闻报道，为纳米激光直写技术提供了一种新的选择。
怀感恩之心走发展之路
刘锡说能够取得今天的成绩，最大的功劳是自己的导师和亲朋好友，因为从求学开始，到现在进入工作岗位，他遇到了多位老师，得到了他们的悉心帮助，也得到了很多做人做事的经验分享。
“在此感谢中科院光电技术研究所的胡松老师、赵立新老师、唐燕老师、杨勇老师，感谢他们在我博士求学过程中给予支持和鼓励。感谢博士后期间匡翠方教授、刘旭教授、徐良老师的帮助与指导。匡老师在科研大方向、科研细节方面有着丰富经验；刘旭老师是浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室主任，在学术问题上常常是一针见血地指出问题，令我受益匪浅；徐良老师在光学系统方面颇有建树，经常为我指点迷津。感谢亲友、师长、同学、小伙伴，望大家工作顺利，各自安好。”刘锡的感恩之心让他的科研之路越走越宽，越走越远。
谈及未来，刘锡希望继续从事相关研究，以严谨科学的态度，实事求是，开发新的纳米激光直写方法和技术，降低系统成本，提高效率，获得自主知识产权，同时响应国家号召，争取将技术进行推广，服务于科学研究和商业制造，为早日实现“创新强国梦”贡献自己的一份力量。
文章摘选自《中国高新科技》杂志2024年第16期，总第172期。
