俄羅斯和丹麥科學家用超級透鏡將光壓縮到納米級

對光波進行這樣的壓縮，便可將它在速度超過電子設備的緊湊型設備中用途信號載體。研究文章刊發在雜誌《Optics Letters 》上。

電子的質量很小，但不等於零，因此無法立即使其運動。如果微電路使用光子代替光粒子，技術設備會快很多。

現在無法想像用光子產品代替電子微芯片，因為這樣的設備需要更小的尺寸。小型設備需要在更小的範圍內控制光子，使光波局限在最小範圍。理想情況下，需要將光聚集到小於波長50%的範圍內，這是常規透鏡無法做到的，因為已經突破衍射極限。

俄羅斯和丹麥科學家設計出一種聚集元件，能將光轉化成特殊電磁波，壓縮到初始輻射長度的60%，並能克服衍射極限。製成的集約型金屬透鏡是一塊5乘以5微米的方型電介質，厚度為0.25微米。透鏡安置在厚0.1微米、反面有浮雕光柵的金膜上。

用激光照射這種系統時，金膜和電介質之間的界面會出現等離振子極化形式的干擾。這種干擾是金屬（等離子體）中的電子集體振蕩，與表面光波的傳播協調一致。這種轉換使得表面等離激元極化子可以在亞波長下聚焦，也就是說它們的局限性可能超過產生它們的激光脈衝。

這項工作的發起人——托木斯克理工大學教授伊戈爾·米寧稱：“子波聚集的機制之一是基於等離子體納米射流現象，我們首次在實驗中觀察到這種現象。”

俄羅斯科學院微波半導體電子研究所副所長、莫斯科物理技術學院二維材料和納米器件實驗室首席研究員德米特里·波諾馬廖夫解釋超透鏡的壓縮光波原理：“我們用計算機建模來選擇合適尺寸的介電粒子和金上衍射光柵的特性。結果，表面的等離激元波在電介質的邊緣和中心處相位速度不同，因此，波前彎曲並形成等離激元納米結構——高密度極化子等離激元區域。”

因此，可以強力定位光波輻射，並用“壓縮光”以納米級別操縱輻射，這是在芯片上集成光子和等離激元設備的必要條件，這些設備將比同類電子產品快得多。

莫斯科物理技術學院光子學和二維材料中心主任瓦連京·沃爾科夫還表示：“在我中心科學家與莫斯科、托木斯克和哥本哈根同事的共同努力下，在實驗中觀察等離子體激元射流成為成能。我們的合作將繼續下去，不久後我們將展示其他與等離激元射流形成、傳播和使用有關的其他有趣效果。”