20世紀(jì)80年代末，光子晶體概念的提出將傳統(tǒng)光學(xué)的研究從宏觀尺度推進(jìn)到波長相當(dāng)?shù)奈⒚壮叨龋瑥木鶆虿牧贤卣沟轿⒔Y(jié)構(gòu)材料，這一研究方向引領(lǐng)了20余年微納光學(xué)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以后，等離激元光子學(xué)、超構(gòu)材料等研究的興起進(jìn)一步將光學(xué)研究拓展至亞波長甚至納米尺度，微納光學(xué)的研究范疇越來越充實(shí)和清晰。

不難預(yù)測，未來我們可以利用更多極端的條件，讓光場的操控方式發(fā)生根本性的改變。首先可以產(chǎn)生非常短的脈沖，目前商用儀器產(chǎn)生的光脈沖最短可達(dá)到4fs，另外可精確控制相位，形成完全不同的場強(qiáng)分布。光場模式多樣化，可進(jìn)行波長、相位、頻率、位置、時(shí)間等條件的操控，增加物理學(xué)研究中的變量，拓展物理學(xué)研究的方向和極限。

江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院光電信息科學(xué)與工程系的趙新宏副教授認(rèn)為，微納光學(xué)主要研究在光學(xué)衍射極限及突破衍射極限尺度下（即光的波長和亞波長尺度）的光學(xué)現(xiàn)象及應(yīng)用。從紫外、可見至近紅外光學(xué)波段，這個(gè)尺度在微米、百納米乃至幾十納米的范圍之內(nèi)。微納光學(xué)著重研究這一特征尺度下的光與物質(zhì)的相互作用、光場的產(chǎn)生、傳輸與調(diào)制、光子能量轉(zhuǎn)換等物理過程，以及光在信息的獲取、傳輸與處理等方面的應(yīng)用。他從事微納光電子器件與能源光子學(xué)方向研究工作。主要致力于新穎的微納光子器件概念和原型的開發(fā)與應(yīng)用。微納光電子器件借助微納結(jié)構(gòu)在光的特征尺度下操縱光場，大大增強(qiáng)了人們對(duì)光的調(diào)控能力，更加有效地發(fā)揮出光子作為信息和能量載體的作用。目前，針對(duì)不同的材料體系，主要的微納結(jié)構(gòu)有光子晶體、超構(gòu)材料、表面等離激元、光學(xué)超晶格、微納結(jié)構(gòu)光纖與波導(dǎo)、量子點(diǎn)、量子阱等。同時(shí)微納光電子器件也可以在空間尺度進(jìn)行調(diào)控，可突破光的衍射極限，借助一些微納結(jié)構(gòu)將光斑尺寸約束至納米尺度以下，比如表面等離激元，可以帶來全新的光學(xué)研究思路。

未來我們可以利用光做什么？趙新宏表示，光學(xué)技術(shù)是將來科技發(fā)展一個(gè)非常重要的手段。現(xiàn)在的光學(xué)加工都在宏觀的微米、厘米尺度上，如果達(dá)到納米尺度，能把量子效應(yīng)直接在芯片上實(shí)現(xiàn)，這是光學(xué)能夠做得非常重要的事情。在他看來，光學(xué)實(shí)際上是架起科學(xué)跟應(yīng)用科學(xué)之間的橋梁。光學(xué)應(yīng)該走多學(xué)科交叉，多學(xué)科合作的這樣一條路。例如電子學(xué)與光子學(xué)的發(fā)展過程有很大的相似性，兩者皆經(jīng)歷從微米尺度（宏觀）向納米尺度（介觀）的發(fā)展過程。趙新宏主持的《Cu0（Cu₂0）—Zn0—Ag納米線中的等離激元能量轉(zhuǎn)移增強(qiáng)光電轉(zhuǎn)換研究》獲得國家自然學(xué)科學(xué)基金項(xiàng)目的資助批準(zhǔn)，他還研究發(fā)明了垂直堆垛PEDOT：PSS/PbS/CsPbCl₃納米結(jié)構(gòu)柔性光探測器等的制備方法。未來電子學(xué)與光子學(xué)將并駕齊驅(qū)，最終實(shí)現(xiàn)電子器件與光子器件的共集成，使人類進(jìn)入納米信息技術(shù)的新時(shí)代。

當(dāng)前，光學(xué)工程學(xué)科正在經(jīng)歷著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而光學(xué)人才的培養(yǎng)是最重要的事情之一。作為江蘇大學(xué)的副教授，趙新宏負(fù)責(zé)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)本科生和光學(xué)工程專業(yè)研究生的核心課程教學(xué)工作，其教學(xué)和科研成果參與專業(yè)國際認(rèn)證獲得諸多好評(píng)。他認(rèn)為，要做別人沒有做過的事，選對(duì)方向去進(jìn)行有顛覆性的發(fā)明創(chuàng)造。光學(xué)從業(yè)者除了掌握光學(xué)基本理論和光電子系統(tǒng)的專門知識(shí)，還要深入了解國內(nèi)外本學(xué)科領(lǐng)域的新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)向，成為科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)的高級(jí)人才。與國際上科技發(fā)達(dá)的國家相比，目前我國微納光子學(xué)的研究還不算落后，這從我國在微納光子學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的論文數(shù)量和投稿的雜志級(jí)別就可看出。但是我國的光子學(xué)、光子技術(shù)以及光電子產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展，仍然任重而道遠(yuǎn)。（文/陳思達(dá)）