微纳光纤是一种直径接近或小于传输光真空波长的一维自由导波结构，通常由加热玻璃光纤在高温下通过物理拉伸方法制备。典型的微纳光纤具有表面光滑、直径均匀、力学性能优良、强光场约束、强倏逝场、表面场增强及直径/波长依赖的大波导色散等特性，而且光传输损耗远低于同等直径/线宽的所有其他形式的微纳光波导，在光学近场耦合、传感、原子光学、非线性光学及光纤激光技术、光力操控等领域具有良好的应用前景。本文基于微纳光纤的基本传输特性，介绍近年来本研究组在微纳光纤的精确制备、近场耦合、传感与非线性器件等方面的主要研究进展，同时简要提及国内外其他研究组同期相关工作，最后对该方向的研究进行简要总结与展望。

基于纳米尺寸材料的微操作提出了一种局域增强隐失场理论，其中的隐失场产生于光纤探针与原子力显微镜(AFM)探针耦合作用。根据近场光学原理，采用傅里叶变换方法推导出隐失场产生的机理，并讨论影响其强弱的因素。为了得到足够大的捕获纳米级微粒的力，通过采用复合光纤探针与AFM 探针，根据金属表面等离子体共振原理，使传播波和隐失波会聚于AFM 锥形探针针尖处形成增强的电磁波。对纳米级物体的捕获、移动等操作表明提出的理论可以用于微观科学的前沿领域。

通过纳米粒子束流气相沉积方法在衬底表面沉积稠密银纳米粒子点阵。通过对纳米粒子覆盖率的 精细控制与纳米粒子点阵消光谱的实时监测,实现了其表面等离激元共振峰频率的系统调控。随着Ag纳米 粒子密度的增加,点阵的表面等离激元共振波长发生红移,可逐步由小于400 nm增大到570 nm以上。研究发现, 表面等离激元共振波长的变化与随纳米粒子沉积量增加而增加的紧密相邻的纳米粒子对的百分数相关。

为了获得更强的局域场来增强喇曼散射信号或非线性效应，提出了在亚波长金狭缝中放置两列紧邻金纳米线的结构，将两纳米线近场耦合效应和狭缝类法布里-珀罗共振对电场的放大作用结合起来实现纳米线间更强的电磁场.理论分析得出，两纳米线间电场强度在狭缝深度增加时呈现周期性起伏变化，满足类法布里-珀罗共振条件时出现峰值，且纳米线对于发生共振时狭缝深度有调制作用；电场强度在狭缝周期近似等于入射波长附近呈现突变趋势，在纳米线间距增加时呈指数递减.用有限元法对增强机理进行了仿真，结果表明：在纳米线间距为1 nm和2 nm时，增强效果较好；狭缝周期为600 nm、深度为310 nm、宽度为100 nm、纳米线间距为1 nm, 在波长650 nm时，两金纳米线中心热点处电场增强为200倍，达到109的喇曼增强因子，比单纯的两根金纳米线的热点处增强因子提高了3个数量级.