隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以極紫外光刻、先進(jìn)光源和超透鏡等為代表的現(xiàn)代光學(xué)工程迫切需要具有超光滑無損表面、極小尺度特征結(jié)構(gòu)的高端核心光學(xué)元件。目前，廣泛基于機(jī)器精度實(shí)現(xiàn)的可控光學(xué)制造技術(shù)已無法滿足此類光學(xué)元件原子級(jí)精度及性能的需求，以制造對(duì)象及過程直接作用于原子，實(shí)現(xiàn)材料原子級(jí)去除、增加或遷移的原子及近原子尺度制造（atomic and close-to-atomic scale manufacturing，ACSM）將是制造此類極端光學(xué)元件的下一代核心技術(shù)。

光學(xué)元件 ACSM 的最終目標(biāo)是將光學(xué)制造技術(shù)全面引入原子級(jí)精度及尺度，這需要從內(nèi)在機(jī)理、工藝、表征與測(cè)量、儀器與設(shè)備等領(lǐng)域的共性問題出發(fā)，探索新的光學(xué)制造范式。在原子及近原子尺度下，ACSM 的基礎(chǔ)理論體系已從經(jīng)典理 論跨越到量子理論，基于量子理論闡釋ACSM 過程中單原子操縱、多原子相互作用及其與宏觀尺度聯(lián)系的內(nèi)在機(jī)理研究將是開展后續(xù)研究工作的基石。 光學(xué)元件 ACSM 工藝需要將能量直接作用于原子，建立具有一定通用性的多維制造系統(tǒng)，并創(chuàng)新性地借助原子間的作用力，使原子自發(fā)形成特定的功能結(jié)構(gòu)，以達(dá)到核心光學(xué)元件的規(guī)?；?、高效能、高精度制造目標(biāo)。ACSM 高精度測(cè)量技術(shù)是保證基于 ACSM 的光學(xué)元件最終使用性能和可靠性的前提。 然而，ACSM 的量子特性使得測(cè)量過程存在影響測(cè)量對(duì)象狀態(tài)的可能性，解耦 ACSM測(cè)量過程引入的擾動(dòng)將成為提高測(cè)量精度的關(guān)鍵技術(shù)問題。 該前沿核心專利公開情況見表2.1.1，核心專利2016—2021逐年公開情況見表 2.1.2。