中国科学院 电介质上两个不同尺寸纳米孔周围的倏逝波示意图
对于直径与波长相当的较大纳米孔，纳米孔每个边缘的倏逝场是独立的，并从边界迅速衰减
对于具有深亚波长孔径的较小纳米孔，两个边界之间的强相互作用建设性地增强了纳米孔内部的光强度，并将光限制在深亚波长尺度上
带有纳米孔的氧化钛薄膜的电场强度分布的模拟显示在中心的空白区域(纳米孔内的光强度接近最大值，但是为了更好的可视化没有显示)
光纤直接纳米写入示意图(左)和双折射显微镜(右，上)和扫描电子显微镜(右，下)获得的自由图形图像
信用:甄-李泽、王磊、樊华、俞彦豪、陈岐岱、苏柳斯·尤德卡西斯和孙洪波 激光正在成为当前制造业的主要工具之一
在大气环境中的激光切割、焊接、标记和立体平版印刷中，已经投入了大量努力来提高加工精度，并且已经实现了低至微米的空间分辨率
从这个角度来看，飞秒激光是一种特别有前途的方法，除了它的三维处理能力和广谱材料可用性
基于多光子吸收阈值、收缩和刺激发射耗尽效应，在几十纳米水平上的超衍射限制特征尺寸也已经在fs-激光诱导的聚合物光固化中实现，不幸的是这不适用于固体材料
光学近场技术通过将光场定位到纳米尺度，提供了一种替代的超分辨率方案，其物理形状为尖端、小孔、纳米粒子和小突起
然而，由于近场的倏逝性质，这些方法通常依赖于重型移动和对准系统来维持实际制造/图案化吞吐量的精确探针-衬底间距
非常需要一种创新的光学图案化技术，其允许与传统光纤加工相比的无真空高分辨率加工
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，来自中国北京清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室、中国长春吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室和澳大利亚史文朋理工大学纳米技术设施的科学家报告了一种光学远场诱导近场击穿(O-FIB)方法，使纳米加工几乎适用于大气中的任何固体材料
写入是从由飞秒激光诱导的多光子吸收产生的纳米孔开始的，并且其切割“刀刃”通过光学近场的远场调节增强而变锋利
亚20纳米的空间分辨率(对于光波长λ为λ/40)很容易实现
通过对入射光进行简单的偏振控制，使光纤能够沿着设计的图案控制纳米凹槽的写入
“根据电位移法向分量的连续边界条件，我们通过实验观察了纳米孔周围的光场纳米定位和偏振垂直增强，这允许通过远场直接控制纳米烧蚀的近场增强
基于这一思想，我们通过实时控制激光偏振和光束轨迹，实现了分辨率高达18纳米的自由纳米写入
" “对于由光和初始种子之间的反馈引起的自我调节效应，我们的方法对于初始消融的随机性质具有固有的鲁棒性和操纵线宽的能力
我们的方法展示了自由形式的纳米凹槽的无缝书写，具有可控的长度、间距和轨迹
同时，播种效果的普适性使得大面积打印模式优于传统的FIB
" “我们提出的技术开启了高效纳米加工的新时代
它适用于纳米电子学、纳米流体和纳米医学领域的各种材料和表面
科学家预测:“我们在这里展示的通过远场直接操纵近场的可能性，可能会激励研究人员将飞秒激光纳米加工甚至光学加工的其他领域推向更高的水平。”
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