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一个研究团队制造出一种微米级器件，该器件在光的作用力下会发生显著变形，这项技术可能成为未来光学器件中微型光驱动开关或滤波器的基础。
近年来，一些研究小组已经设计出尺寸非常小的新型结构，以至于穿过它们的光的作用力实际上产生了可观的力。这些器件利用了所谓的梯度光学力，光束可以通过这种力在横向或垂直于光传播方向的方向上施加推力或拉力。最近的一个例子是，耶鲁大学和西雅图华盛顿大学的一个团队在去年发表于《自然》杂志上的一篇文章中概述的，通过微型桥状谐振器引导的激光使桥在几纳米的范围内上下振动。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
新的方法，在一篇周日在线发表在《自然》杂志上的论文中描述，使用一对车轮形状的环形谐振器，通过间隙分隔开，以实现更大的位移。（该器件的形状类似于加州理工学院的一个研究小组在7月份描述的器件。）此外，博士后研究员古斯塔沃·维德赫克和他的康奈尔大学纳米光子学小组的同事实现了静态位移——也就是说，他们能够弯曲并保持他们的结构在原位，而不是使其来回移动。
康奈尔大学物理学家米哈尔·利普森说，她是该研究的共同作者和纳米光子学小组的负责人。“很多小组开始学习如何使用光来振动结构，”她说。“但我们决定做的不是仅仅振动，而是真正控制结构——弯曲或移动结构——并使其像那样保持静态。” 通过环运行低功率激光，类似于典型的激光笔发出的光，会产生可调谐的响应——吸引或排斥，取决于波长——这使得环之间的间隙大小改变了多达 20 纳米。（一纳米是十亿分之一米。）
利普森说，通过调节激光的强度，间隙可以打开或关闭到不同的宽度。“你可以用你拥有的入射功率完全控制弯曲量，”她说。这种受控变形可以用于形成由光而不是电力驱动的微型开关。
唐宏是耶鲁大学电气工程系的助理教授，也是去年在《自然》杂志上发表的纳米桥论文的合著者，他认为这些器件可能成为可调光学滤波器的基础。他解释说，通过使用激光来诱导改变结构共振的运动，可以控制来自另一个光源（例如，光通信通道）的光的通过。
唐称梯度力的新应用“非常创新”。他指出，环形结构，利普森说其设计兼顾了低质量和延展性，比更小的振动梁更大规模地利用了光学力。“有不同的领域应用，并且存在权衡，”唐说。“我们把极限推向了小型化，而他们把极限推向了大的位移。”
“该器件中展示的位移是 20 纳米，这真的很显著，”唐说。“这对于光学力引起的位移来说确实是一个很大的变化。”