近日，中科院上海光機所國際首次發(fā)現(xiàn)高密度光柵的偏振自成像效應(yīng)。該效應(yīng)顯示在光柵周期接近光波波長時，入射光偏振態(tài)的改變將導(dǎo)致不同的光柵自成像。 上海光機所周常河研究員、陸云清博士采用有限時域差分算法對光柵的近場分布進行計算，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光柵周期為2.5倍的光波波長時，偏振導(dǎo)致的光柵自成像的差別為最大。采用嚴(yán)格耦合波理論計算的遠場分布有類似的偏振依賴性。有限時域差分算法和嚴(yán)格耦合波理論得出類似的結(jié)論，從理論上證明了偏振光柵自成像效應(yīng)的存在。 偏振是高密度光柵的一個基本屬性，偏振光柵自成像是描述這種偏振依賴性的一個新的基本光學(xué)效應(yīng)。據(jù)分析，此效應(yīng)之前未曾被發(fā)現(xiàn)，可能由兩個原因造成。從理論上講，傳統(tǒng)的標(biāo)量衍射理論是無法解釋這個偏振效應(yīng)的；從實驗上講，傳統(tǒng)的CCD探測器的像素尺寸大于高密度光柵的周期，無法看清高密度光柵的近場分布。此次實驗采用50－80納米開口的光纖探針，利用納米精度掃描的近場光學(xué)掃描裝置，成功觀察到了偏振光柵自成像的不同。 高密度光柵的使用極其廣泛，這一效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)對高密度光柵的使用有著重要的參考價值，對相關(guān)開發(fā)、利用和檢測等具有實際意義，并有望進一步開發(fā)納米光學(xué)領(lǐng)域的新器件與新技術(shù)。目前該工作完整的理論和實驗內(nèi)容將發(fā)表于JOSAA雜志。