清华大学成像与智能技术实验室长期深耕于计算光学领域，十余年来在显微成像、天文成像、光计算等多个方向取得了突出成果与广泛应用。研究中，团队发现计算光学不仅可用于“捕捉光场信息”（如成像观测），还能反向应用于“利用光场构建物体”（如三维打印）。基于这一发现，团队将计算光学技术拓展到增材制造领域，通过成像光路的逆过程设计系统，实现了从信息获取到实体制造的技术跨越。研究团队历经五年攻关，逐步攻克了多视角光场的高速调控、拓展景深的全息图案优化算法设计、基于数字自适应光学的高精度光路矫正等一系列难题，最终研发出了“数字非相干合成全息光场（DISH）”三维打印技术。DISH 技术的核心创新，是将计算光学领域“记录高维成像过程，计算重构三维场景”的思路反转，变成“调控高维光场，直接创造三维实体”，改变了传统三维打印的底层逻辑。传统三维打印不管是逐点还是逐层的构建方式，都离不开容器、打印材料与探头之间的精密机械运动。这种打印模式不仅降低了传统方法的打印效率，还对其容器结构、材料粘度等进行了相对严格的限制。而DISH 技术受光场显微成像逆过程的启发，确保了打印期间容器和材料全程静止，并将三维实体的成型问题，转化为了高速精准调控并投影三维全息光场的光学问题。借助创新的光学系统设计，DISH系统突破了逐点或逐层扫描模式的速度瓶颈，可在极短时间内精准投影出复杂的三维光强分布。实验表明，该技术生成毫米尺寸复杂结构的曝光时间仅需0.6秒，体积打印速率达333 mm³/s，相当于每秒生成1.25×10⁸个体素。这创造了体积三维打印曝光时间的新纪录，远超传统体积打印技术的30秒水平，更是传统逐点、逐层打印技术几分钟到数小时的加工耗时所无法企及的。该成果于北京时间2026年2月12日以《基于全息光场合成的亚秒级体积三维打印》（Sub-second Volumetric 3D Printing by Synthesis of Holographic Light Fields）为题发表在《自然》（Nature）上。