在近红外成像领域,用亚波长尺寸探针扫描样品区域,获得了超过光学显微镜衍射极限的分辨率[1].在最近的实验中,用分子纳米显微镜探针,获得了几十纳米的分辨率[2,3].一般是把探针插入晶体附在基片移动层上,实现分子探针的位置控制.但是基质晶体不可避免引起扰动待测光场.报道用原子尺寸分辨率的近场探针(射频捕陷的单个钙离子)使光场扰动最小.测量了光场的三维空间结构,获得空间分辨率高达60nm(由捕陷离子的残热运动决定),并在100um范围扫描低损耗光腔模.通过准确控制离子与场的耦合,达到精确定位.同时,捕陷势不影响和离子的中间态.因此,该装置是用单粒子进行腔量子电动力学实验[4,5]理想系统.