文章概述：

近日，暨南大学杨先光课题组与香港理工大学生物医学工程系赖溥祥教授团队合作，在国际知名期刊Advanced Optical Materials发表题为From Optical Pipes to Intelligent Platforms: The Evolution of Fiber-Optic Waveguides with Multifunctional Materials的邀稿Perspective论文。该论文系统梳理了光纤波导（Fiber-Optic Waveguides, FOWGs）从传统无源光传输管道向多功能、智能化集成平台演进的发展脉络、核心驱动力与未来图景。

图文导读：

图1.智能光纤将触觉数据传输到人工智能芯片实现生物医学应用

自低损耗石英光纤问世以来，光纤技术始终是信息基础设施的基石。然而，随着智能感知、人机交互与生物医学等新兴领域的迅猛发展，传统以“光传输”为核心的光纤已难以满足日益增长的智能化需求。针对这一挑战，该Perspective提出了“材料即功能”（material-as-function）的创新：通过将刺激响应型水凝胶、聚集诱导发光（AIE）材料、天然生物材料等新型功能材料与先进的微纳制备技术深度融合，使光纤波导自身具备感知、驱动乃至计算的能力，从而实现从“无源管道”到“智能平台”的根本性跃迁。

图2.光纤波导在传感、光医学和人机界面中的应用

论文进一步构建了清晰的“材料-器件-系统”（material–device–system）发展路线图。在材料层面，研究团队系统评述了水凝胶、AIE发光体、金属纳米团簇及多种天然材料（如蚕丝、蜘蛛丝、莲藕丝）在光纤波导中的应用潜力，并通过量化表格对比了其光学性能、机械特性与典型应用场景。在器件层面，论文探讨了如何通过自组装、微流控纺丝、3D打印等技术实现光纤结构的精准构筑与功能集成。在系统层面，论文前瞻性地指出了人工智能的关键催化作用：AI不仅可用于材料的逆向设计与工艺优化，更能赋能光纤系统实现多模态信号解耦、噪声抑制与环境自适应决策，为人机交互、可穿戴设备、植入式诊疗等场景提供“感-算-驱”一体化的智能解决方案。

图3.光纤波导智能平台的未来发展路径

暨南大学研究生张锦峰为论文第一作者，杨先光教授为通讯作者，香港理工大学赖溥祥教授、暨南大学李宝军教授为共同作者。该工作得到了中央高校基本科研业务费的资助。

论文信息：

From Optical Pipes to Intelligent Platforms: The Evolution of Fiber-Optic Waveguides with Multifunctional Materials

Jinfeng Zhang, Puxiang Lai, Baojun Li, Xianguang Yang

Advanced Optical Materials

DOI:10.1002/adom.202503863

原文链接：https://doi.org/10.1002/adom.202503863

期刊简介：

Advanced Optical Materials是一个国际性的、跨学科的期刊，针对材料科学的同行评审论文，重点关注光-物质相互作用的各个方面。致力于光子学、等离子体、超材料等领域的突破性发现和基础研究。