纳米天线的发展历程早在上个世纪五十年代，查德·费曼(Richard Feynman)就曾在著名的物理学会上提出一个开发纳米天线单元阵列的设想。他设想出一个能够调制光波的控制光波的纳米天线阵列，这在当时还是一个异想天开的想法，尽管他的原理类似于电磁波。就像我们调制微波和电磁波一样，使其能够以特定的载频发射、传输、接收。但是说费曼的想法是异想天开的有人不为过，因为早在那是纳米技术还是特别的不成熟，那是连电子显微镜都还没有发明，能够看到纳米级的显微镜——扫描隧道显微镜还在十几年之后才制造出来，所以，这个想法被搁浅了。纳米光学天线的尺寸要求度极高，对材料的纯度，形状精度也都有极高的要求。这根本的原因在于，电磁波的频率决定了接收和调制的天线的尺寸大小。然而光波的频率已经达到THz以上，那么，天线的尺寸起码也是几百个纳米大小。而要依靠当时的技术，几乎是不可能的。然而近年来科技的飞速发展，扫描隧道显微镜的问世使得人们的眼界拓宽，达到纳米级的观察级别已经不可同日而语，很多自上而下的技术的开发，使得纳米制造业蓬勃发展，制造几百甚至几十纳米级的天线单元已经不是神话了。81471

同时，伴随纳米科学技术的飞跃发展，微观物理学渐渐的取代了宏观物理学，牛顿定律向相对论的转变也变成了科学发展的时代潮流，很多微观光学现象，例如微观金属粒子局域场增强效应[2]、金属纳米粒子单元阵列的异常透射效应(extraordinary optical transmission—EOT)[3][4],近场光束定向／准直效应 (directional beaming effect)[5]等，这些微观光学现象已经不能再用宏观的经典物理学解释了。 在传统宏观光学中我们还是利用光透镜、光反射镜、光纤耦合器件等光学器件对光信号进行调制，但在微观的纳米领域，这些办法已经不在实用了。由于衍射界限的限制，光场无法约束在纳米大小的空间内，自由空间中的传播光场也很难高效耦合到微纳米量级的集成光学器件中，反之亦然。现在，科学家们正为解决这些复杂的问题而奋斗。

上个世纪八十年代，随着扫描隧道显微镜的问世，微观近场显微学也发展了起来，人们可以在显微镜下观察纳米大小的物体。J．Wessel是第一个提出利用金属纳米粒子制作天线单元构筑纳米天线阵列的想法的人。利用其表面等离子体特性高效收集入射光能量并局域在近场区域内，用于样品表面的超衍射极限成像[6]。D．W．Pohl在2000年出版的《近场光学：原理与应用》一书中进一步指出金属纳米颗粒，介质颗粒等微观纳米结构阵列与微波天线阵列之间的相似性，并提出可以将微波天线理论中的相关概念延伸到近场光学中[9]。十年之后，纳米天线单元阵列的理论发展的很飞速，近乎成熟。2003年，斯坦福大学K．B．Crozier团队研究了不同形状的光学天线阵列，发现不同单元结构对波长具有共振选择性，并且如微波天线一样具有很强的聚束和增强效应[10]。

如今，光学天线的优越的性质受到很多科学家的青睐，应用于微纳米空间尺度上的光场操控技术、超分辨光刻及成像技术、光学探针、分子探测与传感以及太阳 能电池等多个方面，成为纳米科技主要的研究热点。论文网

2  纳米天线的研究前景

纳米天线在众多行业有应用而且很广泛，最为广泛的应用莫过于提高太阳能电池板的工作效率，增强电子显微镜的清晰率等。同时，纳米天线在纳米成像与生命探测等领域拥有巨大的商业价值和科研价值 [5]。本文例举了几个比较典型的例子来说明现在纳米天线的研究状态