空芯反諧振光纖(HC-ARF),基于反諧振效應,依靠反諧振反射光波導進行導光,是新型傳輸光纖。空芯反諧振光纖可以用于高功率超連續譜激光、高能納秒脈沖激光、高功率超短脈沖激光等傳輸領域。
空芯光纖包括空芯光子帶隙光纖、空芯反諧振光纖兩種,與前者相比,空芯反諧振光纖損傷閾值更高、傳輸損耗更低。2002年,全球首個空芯反諧振光纖在英國被開發問世,之后相關研究成果不斷增多,其傳輸損耗不斷降低,在特殊波段上應用仍保持優良低傳輸損耗特性。
空芯反諧振光纖可以工作在紅外波段、紫外波段、可見光波段。中紅外光纖激光器可以應用在光通信、醫學、激光加工、環境監測、軍事等領域,應用重要性突出、發展空間大。中紅外激光傳輸采用石英光纖,存在傳輸損耗大問題,常見的玻璃光纖存在物理化學性質較差或者損傷閾值低或者制備難度大等問題。空芯反諧振光纖具有優良的傳輸損耗以及物理化學性質,在中紅外光纖激光器領域應用潛力大。
空芯反諧振光纖在材料學、非線性光學、激光、氣體檢測、醫學、軍事等領域可以發揮重要作用,我國政策對其技術發展關注度高。2024年8月,工信部發布國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項2024年度項目申報指南,提出針對3微米波段激光生物醫療應用中的柔性高效傳輸需求,探索空芯反諧振光纖的導光機理和高能脈沖激光在空芯光纖中的傳輸機制。
新思界
行業分析人士表示,我國空芯反諧振光纖相關研究成果正在快速增多。例如,北京工業大學團隊研制出在1512nm波長窗口最低傳輸損耗2dB/km的空芯反諧振光纖,至少實現5個模組低損耗傳輸的纖芯直徑為65µm的多模嵌套式空芯反諧振光纖等;中國科學院西安光機所團隊基于自研的硫系玻璃研制出“七孔接觸式”空芯反諧振光纖,在中紅外波段存在多個低損耗傳輸通帶;銳光信通科技有限公司公開了一項名為“一種空芯反諧振光纖”的發明專利。