Att kontrollera och manipulera ljusets interaktion med nanostrukturer erbjuder löften om nya och innovativa tekniska tillämpningar, allt från nanolasrar och sensorer till kvantberäkning. Dock, trots enorma framsteg inom nanoteknik som har möjliggjort tillverkning av en- och tvådimensionella strukturer (som fotoniska kristallhåligheter), Att effektivt integrera nanokristallkaviteter med moderna optiska fibrer i kommunikationsnät har visat sig vara svårt.

Här, Kohzo Hakuta och kollegor vid University of Electro-Communications, Tokyo, rapportera om förverkligandet av endimensionella arrayer av nanometerstora hål eller nano-kratrar på ytorna av optiska nanofibrer genom att helt enkelt bestråla dem med en enda puls av ultrakort ljus från en femtosekundlaser. Dessa så kallade nanofiberbaserade fotoniska kristallhåligheter förväntas hitta nya tillämpningar inom nanofotonik och kvantinformationsvetenskap.

Specifikt, forskarna använde en laser med en våglängd på 400 nm och en pulsbredd på 120 fs för att avlägsna tusentals nanokratrar med en diameter på 50 till 250 nm med en periodicitet på 350 nm över en längd på 1 mm i nanofibrer med en diameter på 450 till 550 nm. I synnerhet, i denna procedur fungerar nanofibern som en lins och fokuserar det infallande laserljuset på dess "skuggsida, " och användningen av endast en puls eliminerar strukturella brister på grund av mekaniska vibrationer.

De resulterande endimensionella fotoniska kaviteterna uppvisade stark bredbandsreflektans och hög optisk transmission. Forskarna konstaterar, "Den starka inneslutningen av fältet, både tvärgående och längsgående, i de nanofiberbaserade PhC-kaviteterna och den effektiva integrationen till fibernäten, kan öppna nya möjligheter för nanofotoniska tillämpningar och kvantinformationsvetenskap."