学霸的军工科研系统 第1171章

　　“10组6元素，对应分辨率274nm！”

　　旁边的栗亚波适时报出数据。

　　栾文杰的双眼已经瞪得溜圆，彻底被眼前的景象所震撼。

　　274nm！

　　刚才的结果或许还能用误差解释。

　　但这此，已经明确无误地突破了632.8nm红光下理论衍射极限。

　　这完全颠覆了光学常识！

　　常浩南依旧沉默着，手指稳健地操控鼠标。屏幕上的画面继续向下移动：

　　Group 11， Element 1 (对应分辨率约244nm)–清晰！

　　Group 11， Element 2 (约218nm)–清晰！

　　Group 11， Element 3 (约194nm)–清晰！

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　　栾文杰的心跳随着每一次画面切换而加速，呼吸也变得急促起来。

　　每一次清晰成像的出现，都在无情地冲击和粉碎着百年光学理论的基石！

　　画面再次切换：

　　Group 11， Element 4–三条亮线依然顽强地保持着可分辨的状态。

　　虽然对比度相比前面几组有所下降，亮线似乎也略微变细，但它们依旧清晰地并列着，中间的黑缝明确存在！

　　这已经将衍射极限甩开了相当一段距离！

　　栾文杰感觉自己的情绪似乎被调动了起来，他死死盯着屏幕拳头不自觉地握紧。

　　常浩南再次点击。

　　画面切换到了 Group 11， Element 5。

　　这一次，屏幕上的景象终于发生了变化。

　　那三条本应清晰独立的亮线，此刻却如同被水浸润的墨迹，边缘模糊，相互粘连、融合在一起，形成了一片边界不清的、亮度略高的弥散光斑，再也无法分辨出任何独立的线条结构！

　　“看不清了！”几乎是同一时间栾文杰和栗亚波两人异口同声地喊了出来！

　　脱口而出之后，前者才意识到自己好像有点失态。

　　但好在这里也没外人，所以他很快又重新盯上了眼前的屏幕。

　　“这个图案是11组5元素（Group 11， Element 5）！”

　　他准确地喊出了刚刚变得模糊的那个靶标元素的编号，声音因为激动而有些变调。

　　常浩南点点头，目光锁定在屏幕上最后那个清晰的图案上：“没错，所以最后一个能清晰分辨的，就是11组4元素。”他随即转向栗亚波，“亚波，靶板说明书。”

　　栗亚波立即把说明手册翻开，铺在键盘前面。

　　这本手册详细记录了USAF 1951分辨率靶标上每一组、每一个元素对应的精确线宽和分辨率数值。

　　由于11组的元素极其细微，极少在常规测试中使用，其具体数值连常浩南也无法立刻记清。

　　实验室里瞬间安静下来，只剩下几人略显粗重的呼吸声。

　　所有人的目光都聚焦在常浩南沿着表格不断移动的指尖上。

　　沿着目录快速找到11组，然后顺着元素编号向下移动，最终稳稳地停在了一个数字下面：

　　“Group 11， Element 4…… Resolution：0.173μm…… 173nm。”

　　173纳米！

　　这个数字如同一个惊雷，在小小的实验室里轰然炸响！

　　常浩南抬起头，目光扫过满脸震撼的栾文杰和激动得脸颊泛红的栗亚波，他的声音平静，却蕴含着足以改写教科书的力量：

　　“632.8nm波长红光下的理论衍射极限分辨率，按最宽松的瑞利判据计算，大约是316nm。按更严格的斯派罗判据或实际工程经验，通常认为在350nm附近。”

　　他顿了顿，每一个字都掷地有声：

　　“而我们观测到的、最后一个清晰可辨的11组4元素，其对应的分辨率是173nm。”

　　“即使考虑到测试中可能存在的微小误差，这个结果也明确无误地表明——”

　　常浩南的声音陡然拔高带着宣告般的穿透力：

　　“我们成功突破了传统光学成像系统的阿贝衍射极限！”

第1623章 超分辨率光刻

　　栾文杰的视线凝固在屏幕上最后那个清晰的“Group 11， Element 4”标识上，仿佛时间都要凝滞了。

　　173nm——

　　短暂的兴奋尽头过去之后，他不由得开始思考起这个数字背后的深层含义。

　　衍射极限，是光学系统中由电磁波衍射效应形成的分辨率理论上限，是光的波粒二象性的延伸。

　　如果往大了说，甚至可以算是现代物理学、乃至现代科学的基石之一。

　　而刚才发生在眼前的那一幕，似乎轻而易举地就把这块基石给粉碎了。

　　面对此情此景，任何一个了解过科学史的人都会马上想起一个多世纪以前。

　　那次粉碎了经典物理体系的进步。

　　“常院士……”

　　刚一开口，栾文杰差点被自己干涩的声音给吓到。

　　喉头滚动了几下之后，才找回原本的感觉。

　　“你跟我透个底……”他微微凑上前来，小声问道：“咱们这现代物理学的天空上，是不是又飘过来两朵‘乌云’？”

　　显然，栾文杰试图让自己的问题轻松一些。

　　但显然失败了。

　　反倒是常浩南脸上浮现出一丝笑意，半开玩笑地回应道：

　　“栾主任，我对气象学可没什么研究，更不会预报天气。”

　　然而，对方的神色反而更加严肃。

　　“我是认真的，常院士，您应该明白我的意思。”

　　他向前一步，目光灼灼地盯着常浩南：

　　“这结果……这已经不是在乌云边缘试探了，如果没有足以撼动现有物理定律的新发现，怎么可能让一块透镜的分辨率……这样轻易地超越了衍射极限？”

　　常浩南当然能理解对方的震撼。

　　实际上，在他第一次从理论上推导出这种可能性的时候，也觉得自己和爱因斯坦之间肯定有一个错了。

　　但后来发现并不是。

　　俩人都是对的。

　　“栾主任，您只说对了一半。”他轻轻摆了摆手：“实际在这个系统里，真正负责成像的，并不是传统意义上的‘一块透镜’。”

　　说罢，他没管栾文杰依旧困惑的眼神，只是对旁边的栗亚波示意：“亚波，把遮光罩撤掉。”

　　栗亚波立刻上前，小心翼翼地移开了那个黑色的圆柱形遮光罩。

　　平台上的景象瞬间一览无余。

　　“从光学模型上来说”常浩南指着暴露出来的核心区域，“是两块透镜，共同构成了这个突破极限的成像系统。”

　　栾文杰立刻凑近，几乎把脸贴到了光学平台上方，仔细端详着：

　　一块看似平平无奇、表面光洁的平面透镜。

　　以及，紧挨在它后面放置的一块……半透明的平板？

　　“就是它？”栾文杰指着那块平板，又看了看远处的成像屏。

　　“不不不……”常浩南摇头，“后面这个是成像平板，我说的另一块透镜，实际上是指这个系统中的气体。”

　　栾文杰似乎有点明白了：

　　“所以刚才的光，是先经过透镜照射到这块平板上成像，然后平板上的像……再被那个成像屏接收并显示出来？”

　　“正是如此。”常浩南点头赞许栾文杰的敏锐观察，“当然那个成像屏也可以阻挡光路，以免高强激光束射出测试范围，对其它设备或者人造成影响。”

　　栾文杰下意识伸出手，想要在透镜和平板旁边比划一下。

　　但旋即想起这东西恐怕不能乱碰，于是又缩了回去问道：

　　“那为什么要把成像平板紧贴着透镜放？”

　　“实际上是有缝隙的，大约1.5微米。”常浩南用手势比划了一个极其微小的距离，“只是肉眼难以分辨罢了。”

　　他戴上特制的防静电手套，极其小心地取下了那块位于透镜和平板之间的核心平板——那才是真正的成像元件。

　　然后，开始回答对方最开始的问题。

　　“衍射极限之所以存在，根本原因在于传统透镜无法将光聚焦到一个小于半波长的区域。”

　　常浩南将那块特殊的平板捏手中，展示到栾文杰面前：

　　“但我们的思路是，让光线在一组折射率绝对值相等但符号相反的材料界面上发生‘负折射’。”

　　他指向透镜和手中的平板：

　　“具体说，就是让从目标物体上发散出来的光线，在我们这块由负折射率材料制成的平板上实现聚焦，理论上就能绕过衍射极限的束缚，真正实现完美成像。”

　　说话间，目光扫过屏幕上那不太清晰的173nm分辨率靶标图案。

　　于是又补充道：

　　“当然，实际操作中，材料的虚部损耗和界面阻抗不匹配的问题会引入损耗，影响倏逝波的传输距离和最终的分辨力，所以还做不到理论上的完美成像……但把有效成像分辨率压缩到衍射极限的一半左右，就像刚才看到的那样，还是非常轻松的。”

　　“如果使用频谱宽度更窄、更纯净的光源，结合材料工艺的进一步优化，大概还能进一步推到四分之一。”

　　栾文杰站在原地感觉大脑里像是经历了一场信息风暴。

　　常浩南的解释每一个字他都听见了，但那些术语——“负折射”、“倏逝波”、“阻抗匹配”、“虚部损耗”——组合在一起，却形成了一个他难以在短时间内完全理解和消化的全新物理图景。

　　那种感觉，不是简单的“不懂”，而是认知框架被强行拉伸、甚至局部撕裂的冲击感。

　　这比单纯看到突破极限的结果更让他心神震动。

　　足足有半分钟，他只是看着常浩南手中的那块平板，又看看屏幕上清晰的图像，嘴唇动了动，却没能发出声音。

　　作为工建委主任他深知这种颠覆性技术的战略价值，但正因如此，那份源于未知的沉重感才更加强烈。

　　不过，哪怕这周围没有外人，如此目瞪口呆的样子也不适合维持太长时间。

　　“咳咳……”

　　栾文杰清了清嗓子，准备暂时略过光学理论部分，将话题拉回到更务实的层面：

　　“常院士，我明白了……嗯，至少明白这意义非凡。”他指指屏幕，“这个测试结果……我能不能拷贝一份带回去？向上级汇报时，这个直观的证据比任何语言都更有说服力。”

　　常浩南却摆摆手：

　　“栾主任，这个测试作为原理验证是成功的，但作为向非专业人士展示的材料，还是太抽象了。”

　　华夏的决策层多数是理工科出身不假，但几十年远离一线技术工作，未必还能想起来多少具体的知识。

　　他把手中的镜片放回原位，继续道：

　　“我计划用我们基于负折射原理制作的透镜，和一块传统PMMA（有机玻璃）透镜，同时对一幅专门设计的、包含200nm线宽特征的复杂微结构图案进行曝光成像，然后用原子力（AFM）显微镜对二者的成像结果进行表面形貌扫描。”

　　“到时候，把AFM扫描出来的三维形貌图并排放在一起——一边是细节清晰、边缘锐利的图像，另一边是糊成一团、根本分辨不出结构的‘马赛克’……视觉冲击力会更强。”

　　这个方案显然经过了深思熟虑，哪怕不懂物理的人，也能一眼看出差别。

　　“好！这个好！”栾文杰想象着那两幅对比鲜明的图像，紧绷的神经终于舒缓了一些， “非常直观！那我就等着你这边的AFM对比图了！”

第1624章 要不要给你派一个排？

　　参观完两个震撼性的测试项目，一行人终于离开了地下测试中心，站在火炬实验室主楼门口，重新沐浴在初冬午后略带寒意的阳光下。