光波導是集成光子電路的關鍵元素，影響了光子學的許多領域，包括電信，醫(yī)學，環(huán)境科學等。對于小型幾何尺寸結構而言，低折射率介質內部的高效波導對于各種需要光與物質間的強相互作用的應用都至關重要。

                       SEM圖片來源：Bumjoon Jang, Leibniz Institute of Photonic Technology

   近，一個研究團隊提出了一種全新的限制并引導厘米范圍內無衍射光的芯片光籠概念。通過使用德國Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng)，科學家們實現(xiàn)了直接在硅基光子芯片上制作中空3D光波導的微觀結構，即集成于芯片的用細條排列并圍繞成中空的雙環(huán)結構（見下圖）。這項新穎的光籠研究成果能展現(xiàn)光與物質的強相互作用，并開辟全新的應用，例如基于氣體和液體的檢測以及生物分析和量子技術等。

   集成光子設備中光與氣體、液體或者生物制劑之間的強相互作用能有效應用于環(huán)境監(jiān)測和生物傳感器中，而這依賴于光學傳感元件來增強光與物質的相互作用。為此，來自于布萊尼茲光子技術研究所（Leibniz Institute of Photonic Technology）， LMU慕尼黑大學 (Ludwig-Maximilians-Universität Munich),  倫敦帝國理工學院（Imperial College London）以及德國耶拿大學奧托肖特材料研究所（Otto Schott Institute of Materials Research of theFriedrich Schiller University of Jena）的科學家們開創(chuàng)了一種新的3D光籠波導概念。該實驗是通過波導借助微觀細條捕獲光，并借助光子帶隙效應將其引導到數(shù)毫米距離上。光籠的開放式設計有利于光與物質（例如液體或氣體分子）之間的強相互作用。

                                       3D微納加工應用于光波導研究