东北大学的研究团队在《光学快报》上发表了他们的研究成果，揭示了一项创新性的激光材料加工技术，该技术利用了具有径向偏振的激光束（即矢量束）的独特性质，显著提高了激光加工的分辨率。传统的激光加工虽然已经在众多行业中展现出了重要价值，但在追求亚100纳米级别的微细加工时遇到了挑战。
研究者们特别关注了具有径向偏振的激光束，这种束在焦点处产生的纵向电场能够形成比常规激光束更小的光斑，从而实现更高的加工精度。然而，通常情况下，这种纵向场在穿透材料时由于空气-材料界面的折射效应会有所衰减，限制了其在内部加工的应用。
为解决这一难题，研究团队借鉴了生物显微镜中的技术，采用油浸物镜进行激光加工，由于浸油与玻璃的折射率相近，减少了光在界面处的折射损失。当他们以环形方式聚焦径向偏振光束时，发现纵向场得到了显著增强，这是由于玻璃后表面的全反射作用，尤其是在高会聚角下。
实验中，他们成功地使用超短脉冲激光在玻璃基板内部形成了一个直径仅为67纳米的小孔，这大约是激光束波长的十六分之一，实现了前所未有的微细加工水平。
Kozawa副教授强调，这项突破意味着通过增强的纵向电场可以直接进行更高精度的材料加工，为实现100纳米以下的加工尺度提供了一种简便途径。这一进展不仅拓宽了激光纳米加工在汽车、半导体、医药等领域内的应用潜力，也为其他行业和科学研究带来了全新的可能。
