جابه‌جا کردن اشیای بسیار کوچک با نیروی اپتیک

نور را می‌توان به شکل زنجیره‌ای از ذرات فرض کرد که با برخورد به هر چیز نیرویی به آن وارد می‌کند. نور خورشید نمی‌تواند مانع راه رفتن شما شود یا پاهای شما را از کار بیندازد، چون نیروی آن بسیار اندک است؛ اما در مقیاس نانو می‌تواند نقش مهمی داشته باشد. سوال اینجاست که آیا برای تغییر هندسی ساختارهای فتونیک به نیروهای بزرگ اپتیکی نیاز است یا خیر؟ محققان با ساخت 2 حلقه تشدید‌کننده توانسته‌اند بزرگی نیروی لازم را تا حدی پایین آورند. این حلقه‌های موج‌بر به گونه‌ای طراحی شده که محیط آن مضربی از طول موج نور به کار گرفته شده است و از خاصیت کوپلینگ (جفت شدن)‌ پرتوهای نوری گذرنده از داخلش استفاده می‌کند.

پرتوهای نور دارای نوسان الکتریکی و میدان مغناطیسی است و با استفاده از این خصوصیت‌ها می‌توان آنها را در نزدیکی اشیاء متمرکز کرد. هم ارز میکروسکوپی این موضوع را می‌توان در الکتریسیته ساکن لباس که پنبه را به خود جذب می‌کند یافت. از این پدیده در انبرک‌های نوری برای به تله انداختن اشیای بسیار کوچک استفاده می‌کنند. این نیروها دوست دارند همه اشیاء را که در لبه پرتو قرار دارند به سمت مرکز بکشند. هنگامی که پرتوها از داخل موج‌بری که سطح مقطع آن از طول موج آنها کمتر است می‌گذرند،‌ سرریز می‌کند. بنابراین موج‌برها که هر کدام حامل یک پرتو است،‌ به هم نزدیک می‌شوند. درست مانند قطرات باران روی پنجره که توسط کشش سطحی، به هم پیوسته و همدیگر را لمس می‌کنند. حلقه‌های موج بر از جنس نیترید سیلیکون به قطر 30 میکرون و ضخامت 190 نانومتر است و حلقه‌ها از هم یک میکرون فاصله دارند. در این آزمایش زمانی که پرتوی مادون‌ قرمز با فرکانس تشدید لازم (hz 50/1533) به داخل حلقه‌ها وارد شد، ‌نیروی ایجاد شده کافی بود تا در آنها به اندازه 12 نانومتر تغییر شکل ایجاد کند. زمانی که هر دو پرتو گذرنده هم‌فاز باشند، حلقه‌ها یکدیگر را جذب کرده و زمانی که غیرهم‌فاز باشند،‌ یکدیگر را دفع می‌کنند. از این خاصیت می‌توان در سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی استفاده کرد. کاربرد دیگر این روش در مدارات فتونیکی،‌ می‌تواند ایجاد فیلترهای قابل تنظیم برای عبور یک طول موج نوری مشخص باشد.