[科普中国]-传能光纤

传能光纤又称功率光纤，具有高功率传输能力、大芯径、良好的柔韧性、较高的强度、低传输损耗和高透光率等优良性能，可用于制造光纤激光器，光纤传感器，以及应用于光谱测量，激光焊接、建筑装饰、照明，激光医疗等领域。石英传能光纤有石英包层型和塑料包层型两类。石英包层传能光纤能够传输较高的激光功率，具有良好的抗光学损伤能力、较低的衰减和较高的光透过率。

发展现状传能光纤也称为能量传输光纤。从严格意义上说，能实现较高的激光能量传输的光纤都可以称为传能光纤。比如，通信多模光纤也是一种传能光纤。传能光纤的芯层可以是纯折射率涂层，而硅锗共掺芯层传能光纤的包层是纯石英包层。如德国弗劳恩霍夫应用光学和精密工程学院的学者研究了一种传能光纤，其传输功率可达3.2 kW。塑料包层传能光纤主要用于光纤照明，它装饰性好，安全性强.使用寿命长以及安装、维修比较方便。近年来，各种建筑装饰纷纷采用光纤进行装饰和照明，尤其是在大中城市亮化工程的开展中，塑料包层传能光纤发挥了重要作用。1

激光器作用大芯径多模传能光纤可在三维复杂空间中灵活、安全地传输高功率激光，并显示出了优势，它可在保证光纤不被破坏的情况下传输较高的激光能量，从而达到应用需求。激光器具有转换效率高、增益系数大、输出功率大等优点，除了广泛应用在材料表面热处理、焊接、切割等工业加工领域之外，还在眼科、皮肤科手术及体内手术等医疗、卫生领域得到了广泛应用。因此用于传输大功率光辐射激光的传能光纤的研究也就变得越来越重要。国内主要生产一些低端的传能光纤，高端传能光纤产品主要依靠进口。1

分类传能光纤根据包层材质不同可以分为石英包层传能光纤和塑料包层传能光纤。石英包层传能光纤是指包层为纯石英或掺氟石英材质的传能光纤，一般可以应用到大功率激光传输工作环境；塑料包层传能光纤是指包层为低折射率的掺氟丙烯酸树脂或耐高温的聚酰亚胺材质的传能光纤，常说的耐高温光纤也包括在此类。2

应用领域(1) 工业领域，包含激光功率传送，激光雷达等军事领域，激光器二极管尾纤，耦合器与泵浦组件，激光焊接、切割、打标，材料加工等。

(2)传感器领域，包含温度探测、液位探测、位移与应变等。

(3)高功率光谱学与荧光探测等。

(4)建筑装饰。

(5)非线性光学研究。

(6)印刷底片成像。

(7)医疗领域，包含医学诊断，激光医疗、美容、光动力学治疗等。

传能光纤的主要生产厂家有美国CeramOptec、美国Nufem、德国Fibertech、日本三菱、日本藤仓以及国内的武汉长飞、烽火通信、南京春辉、中国建材研究院等。2

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学