波导方案可实现高度受限的亚纳米光场

想象一下，将光缩小到微小水分子的大小，开启量子可能性的世界。这是光科学技术领域长期以来的梦想。最近的进展使我们更接近实现这一令人难以置信的壮举，浙江大学的研究人员在将光限制在亚纳米尺度方面取得了突破性进展。

传统上，有两种方法可以将光定位到其典型衍射极限之外：介电限制和等离子体限制。然而，精密制造和光学损耗等挑战阻碍了将光场限制在亚 10 纳米 (nm) 甚至 1 纳米水平。但现在， 《先进光子学》中报道的 一种新的波导方案 有望释放亚纳米光学领域的潜力。

想象一下：光从普通光纤传播，通过光纤锥体开始变革之旅，并在耦合纳米线对 (CNP) 中找到目的地。在 CNP 内，光转变为显着的纳米狭缝模式，产生一个小至纳米级(约 0.3 nm)的有限光场。这种新颖的方法具有高达 95% 的惊人效率和高峰背景比，提供了一个全新的可能性世界。

新的波导方案将其范围扩展到中红外光谱范围，进一步突破了纳米宇宙的边界。光学限制现在可以达到约 0.2 nm (λ/20000) 的惊人规模，为探索和发现提供了更多机会。

浙江大学纳米光子学课题组佟利民教授指出：“与以前的方法不同，波导方案本身就是一种线性光学系统，具有许多优点。它可实现宽带和超快脉冲操作，并允许组合多个亚纳米光场。在单个输出中设计空间、光谱和时间序列的能力开辟了无限的可能性。”

这些突破的潜在应用令人惊叹。一个可以与单个分子或原子相互作用的光场有望在光与物质相互作用、超分辨率纳米显微镜、原子/分子操纵和超灵敏检测方面取得进展。我们正站在一个新发现时代的悬崖边，最微小的存在领域都在我们的掌握之中。