新加坡南洋理工大学Nikolay I. Zheludev团队介绍了一种用于纳米位移测量，类似于物理尺的光尺。光尺是由光在超表面上衍射产生的复杂电磁场，在这个电磁场中，可通过高分辨干涉观测出奇点，作为刻度标记。采用Pancharatnam-Berry相位超表面，作者证明了在800 nm波长下，光尺的位移分辨能力优于1 nm（λ/800，λ为光波长）。同时，作者认为，光尺有望实现~λ/ 4000（约原子尺寸）的分辨能力。最后，作者指出，尺寸只有几十微米的光尺在纳米计量、纳米监测和纳米制造领域有广泛的应用，特别是在未来智能制造工具的苛刻和受限的环境中。

图1. 光尺测量位移的原理。

图2. 光尺位移传感的实现。

Guang Hui Yuan, Nikolay I. Zheludev*. Detecting nanometric displacements with optical ruler metrology. Science, 2019.

DOI: 10.1126/science.aaw7840

https://science.sciencemag.org/content/364/6442/771