硫系光纤。西安光机所供图

本报讯（记者李媛）近日，中国科学院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所）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，为我国激光传能、精准医疗等领域提供了关键技术支撑。

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，被认为是中长波红外激光高效传输的理想解决方案。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，光纤损耗维持在数个甚至10dB/m（分贝每米）的较高水平，严重制约了其应用。

西安光机所团队历时五年，通过材料、结构、工艺全链条自主创新，攻克了一系列关键核心技术。郭海涛团队研制出的碲酸盐光纤在4微米波段损耗低至0.15分贝每米，硫系光纤在4微米波段损耗低至0.3分贝每米，将损耗降低至不到十分之一。

“0.15分贝每米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，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5~11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，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。