近十多年來，微納光學領域呈現一系列重要新進展，包括超精準納米加工技術的突破性進步、極端局域光場的出現、低維量子材料與微納結構複合集成的興起等，使得深納米尺度（10 nm乃至亞納米）的光學現象和光子器件湧現，逐漸形成“深納米尺度光學”這一新的學科方向。前期實驗表明，深納米尺度物質，特别是金屬材料，凸顯經典局域電磁理論無法準确描述的複雜非經典光學響應，同時也展現了光場極端局域、多物理場協同調控等重要機遇。在這個報告中，我們将探讨該方向相關的前沿基礎科學問題、困難挑戰和新機遇，特别地将介紹如何一般性地處理複雜的非經典光學響應[1]、如何理解和構造“皮腔”本征模場[2]、深納米尺度物質中的光電耦合新機制和超快電光調制[3]，深納米尺度介質結構的遠場性質和精密量測應用[4],以及構建單模式深納米光場與單納米晶耦合以實現超高亮度上轉換納米光源[5]。

[1].Phys. Rev. Lett.127, 267401 (2021).

[2].Phys. Rev. Lett.126, 257401 (2021).

[3].Phys. Rev. Lett.128, 217401 (2022).

[4].Phys. Rev. Lett.129, 213201 (2022).

[5].Nature Photonics17, 73 (2023).