国防科大突破2kW激光技术：实现2.45公里光纤稳定传输

国防科技大学南湖之光实验室联合多家科研机构，在空芯光纤技术领域取得重大突破。研究团队成功实现2千瓦高功率激光在2.45公里距离上的全光纤化稳定传输，标志着高功率远程传能技术从实验室验证正式迈入工程应用阶段。

传统实芯光纤在高功率传输中存在明显技术瓶颈。当输出功率达到5千瓦时，有效传输距离骤降至20米左右；功率提升至8千瓦时，传输距离进一步缩短至3米。这种局限性严重制约了激光技术在工业加工、能源传输等领域的规模化应用。

空芯光纤凭借其独特的结构优势，展现出远超实芯光纤的传输潜力。其低时延、低损耗和弱非线性效应的特性，为高功率激光远距离传输提供了理想载体。但现有技术方案多依赖自由空间光学元件，系统易受环境扰动影响，稳定性难以保障。

研究团队创新性地开发出五管双嵌套反谐振空芯光纤，通过精密仿真优化结构参数，成功制备出超低损耗光纤样品。该设计实现了与实芯光纤模场的高效匹配，为全光纤化耦合奠定了坚实基础。

在技术攻关过程中，团队突破了三大核心难题：石英光纤与空芯光纤的低损耗熔接技术、模场精确匹配工艺以及高功率光纤端帽制备。这些突破使系统在国际上首次实现全光纤结构的空芯光纤高功率远距离传输，光束质量接近衍射极限，传输功率与距离指标均创世界纪录。

相较于传统方案，新型空芯光纤将有效传输距离提升百倍以上。这项突破为工业领域带来革命性变革，在高温熔炼、核设施维护等高危场景中，操作人员可通过远程激光传输系统在安全距离外完成精密加工，大幅提升作业安全性。

在基础科研领域，该技术同样展现出独特价值。利用空芯光纤的辐射压力特性，科研人员可在公里级尺度实现微粒捕获与加速，为构建新型“飞行粒子传感器”提供了可能。这种跨尺度操控能力或将推动精密测量、量子技术等领域的创新发展。