近日，西安光机所传来好消息：该所研究员郭海涛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，并完成了高功率中红外飞秒激光传输与生物医疗应用验证，为我国激光传能、精准医疗等领域提供了关键技术支撑。
　　中长波红外波段（3微米至15微米）被称为“分子指纹区”，在环境监测、生物医疗等领域具有不可替代的应用价值。但中长波红外激光的高效传输，一直是全球性技术难题。
　　“原来的‘路况’很差：传统石英光纤在2微米以上波段损耗急剧上升，实心红外玻璃光纤又存在易损坏、无法承受高能量激光等致命缺陷。”郭海涛说。
　　而被视作理想方案的红外反谐振空芯光纤，以空气为主要导光介质，虽然具有多种天然优势，但多重技术壁垒严重制约了其应用。
　　在此背景下，郭海涛团队历时5年，攻克了一系列关键核心技术难题，实现了从材料、结构到工艺的全链条自主创新。
　　他们研发出新型碲酸盐和硫系玻璃材料，提出具体的创新光纤结构，并通过差异化制备工艺精准控制光纤制备全过程。最终，其制备的碲酸盐红外反谐振空芯光纤在4微米波段损耗低至0.15分贝/米，硫系红外反谐振空芯光纤也达到0.3分贝/米，损耗降低至国际同类水平的十分之一以下。
　　“我们研制的新型红外光纤相当于给中长波红外激光铺就了一条几乎无障碍的‘空气高速公路’，大幅提升其传输效率和传输距离。”郭海涛告诉记者，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，为我国中红外光子学技术发展奠定了坚实的材料基础。
　　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。
　　在高功率中红外飞秒激光传输试验中，团队实现了5微米至11微米可调谐中红外飞秒激光的低损耗、高保真传输，光纤可耐受16兆瓦以上峰值功率，光束质量接近理论最优。
　　在更受关注的生物医疗应用验证中，该光纤传输的飞秒激光完成了脂肪组织、动脉粥样硬化斑块及小鼠角膜的精准微创消融，激光功率阈值较传统方式降低40％至50％，有效解决了传统激光传输中热损伤大、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全新的柔性传输方案。
　　“我们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，助力我国在中红外领域抢占技术制高点。”郭海涛说。
 

（据《陕西日报》 记者 孙亚婷）