光子隧道效应是指当界面两边物质的折射率满足一定条件时，一束全内反射光会导致界面的另一侧产生一个瞬衰场。其强度随离界面的距离成指数关係。将一光学探针调节到样品表面的瞬衰场内，入射光的一些光子会穿过界面和光学探针之间的势垒，能量将进入光纤。