竣工了氧化硅微纳光纤的高功率（高于10W）陆续光单模传输，比此前最高试验值提高了30倍，并瞻望微纳光纤的光学虐待阈值高于70W。基于微纳光纤高功率陆续光传输，找寻团队告竣了空气中微液滴光力高快驱动以及高效非线性光学频率转移。该搜求有望将微纳光纤技艺拓展到高功率独揽必要鸿沟。

　　浙江大学光电科学与工程学院博士生张修彬和硕士生康仪为论文的联结第一作者，浙江大学光电科学与工程学院郭欣副培养、童利民教学和清华大学慎密仪器系李宇航副探寻员为论文的合伙通讯作者。

　　微纳光纤是一种直径接近或小于传输光真空波长的一维光波导，日常由轨范玻璃光纤在高温下经历物理拉伸门径制得，具有传输亏损低、光场拘束才力强、倏逝场比例高、表面场增强、波导色散可选界线大以及力学机能精良等性格。比年来，微纳光纤作为一个微型化光纤光学平台，依然在光学近场耦关、光学传感、非线性光学、原子光学、光纤激光器和光力学等领域取得盛大合注和深切探寻，映现出特殊优势和把握前景。在基于微纳光纤的光纤激光器、非线性光学及光力相互陶染等掌管中，提升微纳光纤中传导模的光功率，是普及激光器输出功率、非线性频率改良效果及光力学反应等本能的有效途径之一。

　　不过，受限于光源功率、耦关效益及光学虚耗等成分，已报说的微纳光纤的单模传输功率（连绵光功率或脉冲光的平均功率）最高值为0.4W[AIP Adv. 4, 067124 (2014)]。为了满足微纳光纤高功率传输的左右须要，大幅降低微纳光纤的接连光传输功率以及真切索求微纳光纤的光学伤害阈值至闭紧张。

　　本文中，找寻团队深切探求了氧化硅微纳光纤导波损耗机制，对微纳光纤及其绝热过渡区举行了高精度陈设、制备及皮相超净庇护，大大减小了耦合输入蹧跶及外貌散射等虚耗成分，得胜完成了氧化硅微纳光纤在1.55μm波便宜的高功率相联光传输。如图1所示，实验系统接纳全光纤相联花样实现微纳光纤两端的光输入和输出。

　　物色真相说明，在超净碰到中，直径为1.1μm的微纳光纤可长期间坚韧传输功率高达13W的联贯光，表面未见相等散射点及侵犯，光学透过率坚持95%以上（图2）。与此前报叙的微纳光纤的单模传输最高功率值0.4W相比，本研究中微纳光纤的传输光功率提升了30倍。

　　图2：微纳光纤在传输高功率相联光时的光学透过率（a）和外表散射照片（b）。

　　为进一步摸索传输光功率极限，探求团队将微纳光纤打结成结型谐振腔，诈骗谐振腔的谐振峰移勘探微纳光纤传输高功率连续光时的温度，纠合散热模型臆度出微纳光纤的光学侵害阈值高于70W（图3）。过程寻求微纳光纤的光致发光光谱及透射光谱，索求团队计算微纳光纤的光学蹧蹋关键本原于光纤拉制过程中显现的概况瑕疵（如氧瑕玷重点、氧悬挂键等）和水分子的接纳。

　　基于微纳光纤的高功率传输光场，追求团队对气氛中附着于微纳光纤上的10μm尺寸的液滴告竣了高速光力驱动（图4a）。当输入光功率为2.2W时，液滴的举动速度可达2.1mm s⁻¹，比此前报讲的微纳光纤光力驱动微粒的行为速度速了10倍（图4b）。其余，始末精确克制微纳光纤腰区直径和调谐输入光波长，告成竣工了相联光引发下的高效非线性光学频率改换，包括二次谐波产生和三次谐波崭露（图4c）。当微纳光纤的输入功率为11.3W时，二次谐波更正成效为8.2×10⁻⁸，三次谐波转换恶果为4.9×10⁻⁶。赚钱于本项查究中微纳光纤的高功率传输、高精度准相位立室及较长的非线性相互沾染长度，与此前报谈的脉冲光激励下的频率改革效率相比，本摸索中的连缀光激发下的二次谐波改动成绩更高。

　　图4：基于微纳光纤绵延光高功率传输的微液滴光力驱动（a，b）和非线性光学频率转折（c）实施真相。

　　本文报叙了氧化硅微纳光纤中高达13W的相联光高功率单模传输，预测了高于70W的传输功率极限。基于微纳光纤高功率绵延光传输，凯旋完成了氛围中微液滴高疾光力驱动以及高效非线性光学频率更正。上述探索事实有望将微纳光纤光学与技能拓展到高功率操纵界线，在基于微纳光纤的非线性光学、光力学、光纤激光器、生物医学光子学等方面开展新的前沿本事。

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