西安光机所破解传统光纤在中长波红外激光传输领域难题
中新网西安5月20日电 (记者 阿琳娜)记者20日从西安光机所获悉，该所郭海涛研究员团队成功研制出国际同类型最低损耗的碲酸盐和硫系红外反谐振空芯光纤，并于近期完成高功率中红外飞秒激光传输与生物医疗应用验证。这一成果破解了传统光纤在中长波红外激光传输领域的难题，为中国激光传能、精准医疗等领域提供了关键技术支撑。
图为硫系光纤。西安光机所供图
据了解，中长波红外波段被科学界称为“分子指纹区”，几乎所有的有机分子和无机化合物在此波段都有独特的吸收光谱，在环境监测、生物医疗等领域具有不可替代的应用价值。但长期以来，中长波红外激光的高效传输是全球性技术难题――传统石英光纤在2微米以上波段损耗急剧上升；传统实芯红外玻璃光纤则存在非线性效应强、激光损伤阈值低等缺陷。
红外反谐振空芯光纤以空气为主要导光介质，天然具有传输损耗低、非线性效应弱、激光损伤阈值高等优势，被认为是解决中长波红外激光高效传输的理想方案。但受限于材料、结构与工艺等多重技术壁垒，该领域发展长期处于缓慢状态，光纤损耗长期维持在数个甚至10dB/m的较高水平，严重制约了其应用。
图为碲酸盐光纤。西安光机所供图
西安光机所团队历时五年，从材料、结构、工艺全链条自主创新，攻克了一系列关键核心技术。团队自主研发新型碲酸盐和硫系玻璃材料体系，提出六管/七管单环无节点、五管嵌套无节点等创新光纤结构，建立多物理场耦合拉丝动力学模型，通过差异化制备工艺精准控制光纤制备全过程。最终研制出的碲酸盐光纤在4微米波段损耗低至0.15dB/m，硫系光纤在4微米波段损耗低至0.3dB/m，将损耗降低10倍以上。
“0.15dB/m的损耗意味着光在光纤中每传输1米，光功率仅下降约3.4%，这一指标大幅提升了中长波红外激光的传输效率和传输距离。”郭海涛介绍道，这一突破彻底打破了国际上红外反谐振空芯光纤的损耗壁垒，为其后续应用奠定了核心基础。
团队近期完成的多项试验验证，充分证明了该光纤的实用性与可靠性。在高功率激光传输试验中，团队成功实现5微米至11微米可调谐中红外飞秒脉冲的低损耗、高保真传输，光纤可耐受16兆瓦以上峰值功率，传输后激光脉冲几乎无展宽，输出的激光光斑规整、能量集中，光束质量接近理论最优状态。
在生物医疗应用验证中，采用该光纤传输的飞秒激光成功完成脂肪组织、动脉粥样硬化斑块及小鼠角膜的精准微创消融，消融所需激光功率阈值较传统方式降低40%至50%，切口规整、热损伤极小，有效解决了传统激光传输过程中热损伤过大、精度不足的痛点，为血管介入治疗、精细眼科手术等临床场景提供了新型柔性传输方案。
此次成果实现了新型红外光纤的技术领跑，为中国中红外光子学技术发展奠定了坚实的材料基础。团队后续将持续推进技术工程化落地，拓展其在光谱测量、环境监测、生物医疗等领域的应用，助力中国在中红外领域抢占技术制高点，为国家战略需求提供更加强有力的技术支撑。(完)
民俗有言：桃花开，痴子忙。昨日，一大学生患“桃花癫”登上微博热搜，引发热议。该大学生认为周围女生都喜欢自己，并向全校的女生分别告白。不仅如此，由于精神的持续亢奋，该大学生还经常出现整晚不睡觉 马斯克开源3140亿参数的Grok，大模型争相开源所为何求？ 作者：刘晓洁 特斯拉CEO埃隆・马斯克(Elon Musk)给大模型领域投下一枚重磅炸弹。 北京时间3月18日凌晨，马斯克旗下大模型公司 xAI 在官网宣布开源 3140 肺癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤。其中非小细胞肺癌（NSCLC）占比达到85%。表皮生长因子受体（EGFR）是NSCLC最常见的驱动突变基因。现在，一个国际科学家团队首次证明，EGFR的一个关键界面可能会成为更 美国加州理工学院喷气推进实验室的一个机器人专家团队，与卡内基梅隆大学机器人研究所科学家合作，开发出一种蛇形机器人，用于调查土星第六大卫星土卫二的地形，以寻找生命的“蛛丝马迹”。相关研究 一加Ace 3V刚发布，就被红米砍了一刀！随着昨天一加Ace 3V的发布，新一轮中端机的内卷终于拉开了序幕。 而且这电话售价居然还不增反降，直接1999起步。 先来回顾下它的配置，外观相比上一代有所变化，依旧是 3月25日消息，按照惯例，iPhone会在6月份的WWDC上发布iOS 18、watchOS 11、visionOS 2等全新系统。其中iOS 18比较受关注，被许多爆料者称为iOS史上最大升级。据名记Mark Gurman最新消息， iOS 18将支持 。本文链接：西安光机所破解传统光纤在中长波红外激光传输领域难题http://www.sushuapos.com/show-2-16323-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。