单离子纳米显微镜光场探针

在近红外成像领域,用亚波长尺寸探针扫描样品区域,获得了超过光学显微镜衍射极限的分辨率。在最近的实验中,用分子纳米显微镜探针,获得了几十纳米的分辨率。一般是把探针插入晶体附在基片移动层上,实现分子探针的位置控制。但是基质晶体不可避免引起扰动待测光场。报道用原子尺寸分辨率的近场探针(射频捕陷的单个钙离子)使光场扰动最小。测量了光场的三维空间结构,获得空间分辨率高达60um(由捕陷离子的残余热运动决定),并在100μm范围扫描低损耗光腔模。通过准确控制离子与场的耦合,达到精确定位。同时,捕陷势不影响场和离子的中间态。因此,该装置是用单粒子进行腔量子电动力学实验的理想系统。