Nanofotonika disebut juga nano-optik adalah cabang ilmu yang mempelajari perilaku cahaya pada skala nanometer serta interaksi antara objek dengan ukuran nanometer dengan cahaya. Nanofotonika berhubungan dengan bidang optik, rekayasa optik, rekayasa listrik, dan nanoteknologi, dan seringkali melibatkan struktur dielektrik atau logam seperti nanoantena, atau komponen logam yang dapat mentransmisikan dan memfokuskan cahaya melalui surface plasmon polaritons.^[1]

Berbeda dengan optik konvensional yang mempelajari cahaya pada skala mikrometer atau lebih besar, nanofotonika mengkaji fenomena optik yang terjadi pada skala yang jauh lebih kecil, yaitu pada tingkat nanometer (1 nanometer = 10⁻⁹ meter). Istilah nano-optik merujuk pada fenomena optik yang terjadi pada panjang gelombang cahaya yang lebih kecil atau sebanding dengan ukuran objek pada skala nanometer, yaitu dalam rentang ultraviolet, cahaya tampak, dan inframerah dekat.^[2]

Pada umumnya, komponen optik konvensional seperti lensa dan mikroskop tidak dapat memfokuskan cahaya pada skala nanometer karena batasan difraksi sesuai dengan kriteria Rayleigh.^[3] Kriteria ini menyatakan bahwa resolusi optik tidak dapat lebih kecil dari panjang gelombang cahaya yang digunakan. Oleh karena itu, mikroskop dan lensa biasa tidak dapat mengamati objek pada skala nanometer.^[4]

Ilmuwan telah mengembangkan berbagai teknik untuk mengatasi batasan difraksi yang terjadi. Salah satunya adalah teknik plasmon permukaan (surface plasmon), yang melibatkan eksitasi kolektif elektron di permukaan material konduktif yang berinteraksi dengan cahaya. Hal ini memungkinkan konsentrasi cahaya pada skala nanometer, memungkinkan pengamatan objek pada tingkat atom atau molekul. Selain itu, plasmon permukaan terlokalisasi di sekitar objek logam nanoskal dan penggunaan apertur nanoskal dalam mikroskopi optik pemindaian medan dekat (SNOM) memungkinkan pemfokusan cahaya pada skala yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya, meningkatkan efisiensi pemfokusan pada skala nanometer.^[5][6]

Teknik lain seperti mikroskopi pemindaian terowongan yang dibantu cahaya (photoassisted scanning tunneling microscopy) menggabungkan prinsip pemindaian terowongan dengan cahaya untuk memetakan struktur permukaan material pada skala atom. Teknik ini membuka peluang untuk mempelajari fenomena fisik pada tingkat yang sangat detail di permukaan material, termasuk dalam aplikasi material nanostruktur dan sensor.^[7]

1. ^ Awad, Ehab (2019-08-21). "Nano-plasmonic Bundt Optenna for broadband polarization-insensitive and enhanced infrared detection". Scientific Reports (dalam bahasa Inggris). 9 (1): 12197. doi:10.1038/s41598-019-48648-6. ISSN 2045-2322. PMC 6704059. PMID 31434970.
2. ^ Hohenester, Ulrich (2019-12-18). Nano and Quantum Optics: An Introduction to Basic Principles and Theory (dalam bahasa Inggris). Springer Nature. hlm. 14. ISBN 978-3-030-30504-8. Pemeliharaan CS1: Status URL (link)
3. ^ "Diffraction Limit - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Diakses tanggal 2025-11-02.
4. ^ "What Really Limits Microscopy Resolution? Diffraction, Rayleigh, Aberrations, and Nyquist Explained". www.baslerweb.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2025-11-02.
5. ^ Pohl, D. W.; Denk, W.; Lanz, M. (1984-04-01). "Optical stethoscopy: Image recording with resolution λ/20". Applied Physics Letters (dalam bahasa Inggris). 44 (7): 651–653. doi:10.1063/1.94865. ISSN 0003-6951.
6. ^ Dürig, U.; Pohl, D. W.; Rohner, F. (1986-05-15). "Near-field optical-scanning microscopy". Journal of Applied Physics (dalam bahasa Inggris). 59 (10): 3318–3327. doi:10.1063/1.336848. ISSN 0021-8979.
7. ^ Hewakuruppu, Yasitha L.; Dombrovsky, Leonid A.; Chen, Chuyang; Timchenko, Victoria; Jiang, Xuchuan; Baek, Sung; Taylor, Robert A. (2013-08-20). "Plasmonic "pump–probe" method to study semi-transparent nanofluids". Applied Optics (dalam bahasa Inggris). 52 (24): 6041–6050. doi:10.1364/AO.52.006041. ISSN 2155-3165.