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荷兰、荷兰原子与分子物理研究所和美国康奈尔大学研究人员开发出革命性光聚焦技术，利用拓扑光子晶体形成极高强度局域光场，为光子芯片、量子通信等领域带来突破。该技术具有宽带特性，适用于多种波长，为科学研究和技术创新开辟新途径。

荷兰原子与分子物理研究所、代尔夫特理工大学和美国康奈尔大学的研究人员共同开发出一种革命性的光聚焦技术，该技术能够将光束缚在与光线自身波长相当的极小空间内。这一突破得益于光子晶体的特殊性质，使其适用波长范围更广，并能形成极高强度的局域光场，为光子芯片、量子通信等前沿科技领域带来巨大潜力。相关研究成果已发表于最新一期的《科学进展》杂志。

传统光聚焦技术受限于特定波长共振和透镜类波导的局限，难以满足更小尺度的需求。而此次研究团队，首次利用拓扑光子晶体的特性，成功破解了这一难题。他们使用的光子晶体是由硅制成的薄片，上面刻有微小的孔洞阵列，通过特殊设计，使得光线只能沿着两片镜像对称晶体边界移动，且不受晶体缺陷的散射或反射影响。

团队在波导末端设置了光线无法穿透的反射“墙”，借助拓扑保护机制，入射光被“困”在界面处持续累积，形成了强度极高的局域光场。通过独特显微镜和超细针尖扫描，研究团队能够在人类头发丝约千分之一的尺度上精确定位光强。

这一创新技术的亮点在于，当波导末端的“墙”以特定角度放置时，光场会明显放大，且这一光放大现象与后向反射的拓扑抑制密切相关。这种光放大集中在一个与光线波长相当的小体积内，具有极高的宽带特性，适用于多种不同波长。

此外，这种拓扑聚焦机制不仅适用于光波，还具有普适性，理论上可推广至声波、电子波等其他波动形式，为科学研究和技术创新开辟了新途径。

（文章来源：科技日报）