俄罗斯和丹麦科学家用超级透镜将光压缩到纳米级

对光波进行这样的压缩，便可将它在速度超过电子设备的紧凑型设备中用途信号载体。研究文章刊发在杂志《Optics Letters 》上。

电子的质量很小，但不等于零，因此无法立即使其运动。如果微电路使用光子代替光粒子，技术设备会快很多。

现在无法想像用光子产品代替电子微芯片，因为这样的设备需要更小的尺寸。小型设备需要在更小的范围内控制光子，使光波局限在最小范围。理想情况下，需要将光聚集到小于波长50%的范围内，这是常规透镜无法做到的，因为已经突破衍射极限。

俄罗斯和丹麦科学家设计出一种聚集元件，能将光转化成特殊电磁波，压缩到初始辐射长度的60%，并能克服衍射极限。制成的集约型金属透镜是一块5乘以5微米的方型电介质，厚度为0.25微米。透镜安置在厚0.1微米、反面有浮雕光栅的金膜上。

用激光照射这种系统时，金膜和电介质之间的界面会出现等离振子极化形式的干扰。这种干扰是金属（等离子体）中的电子集体振荡，与表面光波的传播协调一致。这种转换使得表面等离激元极化子可以在亚波长下聚焦，也就是说它们的局限性可能超过产生它们的激光脉冲。

这项工作的发起人——托木斯克理工大学教授伊戈尔·米宁称：“子波聚集的机制之一是基于等离子体纳米射流现象，我们首次在实验中观察到这种现象。”

俄罗斯科学院微波半导体电子研究所副所长、莫斯科物理技术学院二维材料和纳米器件实验室首席研究员德米特里·波诺马廖夫解释超透镜的压缩光波原理：“我们用计算机建模来选择合适尺寸的介电粒子和金上衍射光栅的特性。结果，表面的等离激元波在电介质的边缘和中心处相位速度不同，因此，波前弯曲并形成等离激元纳米结构——高密度极化子等离激元区域。”

因此，可以强力定位光波辐射，并用“压缩光”以纳米级别操纵辐射，这是在芯片上集成光子和等离激元设备的必要条件，这些设备将比同类电子产品快得多。

莫斯科物理技术学院光子学和二维材料中心主任瓦连京·沃尔科夫还表示：“在我中心科学家与莫斯科、托木斯克和哥本哈根同事的共同努力下，在实验中观察等离子体激元射流成为成能。我们的合作将继续下去，不久后我们将展示其他与等离激元射流形成、传播和使用有关的其他有趣效果。”