本室研究生陈书儒（第一作者）和王训四研究员(通讯作者)等在期刊Optics & Laser Technology(IF 5.0)上发表了题为“Low-Hydroxyl tellurite fiber for Mid-Infrared Er:YAG laser transmission”的研究论文（197 (2026) 114829）。

       文章链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2026.114829

       碲酸盐玻璃因其宽红外透明窗口、低声子能量以及优异的耐湿性和耐热性，是Er:YAG激光传输的有力候选材料。然而，羟基（-OH）杂质的存在会在中红外区域引入强烈吸收，严重限制其传输性能。这些-OH基团主要来源于原材料和制备环境中的残留水分。为了提高TeO₂–ZnO–La₂O₃（TZL）玻璃的中红外传输性能和激光损伤阈值，我们采用高温真空熔炼技术进行物理提纯，有效去除了玻璃基质中的-OH杂质。

图1：（a）原材料配置；（b）原材料提纯设备；（c）改善玻璃均匀性。

       如图1所示，称量好的高纯度原材料被装入石英安瓿中，并在高温蒸馏炉中加热。在此过程中，采用真空并间歇性通入氧气以抑制TeO₂的还原。这种高温真空处理有效去除了原材料中的羟基残留物。随后，采用定制离心机对TZL玻璃熔体进行匀化处理，显著提高了最终玻璃的均匀性。

图2：（a）2.94 µm激光下未提纯与提纯玻璃的激光损伤阈值；（b）提纯前后TZL玻璃的传输效率；（c）激光传输过程中TZL玻璃的温度；（d）玻璃的羟基吸收系数与激光诱导损伤阈值的关系。

       我们对提纯后的玻璃进行抛光，并使用2.94 µm激光作为光源，测量了其提纯前后的激光损伤阈值。结果显示两者存在显著差异。如图2所示，未提纯的TZL玻璃在表面温度急剧升高并随后破裂前，仅能承受2.33 W的激光功率。相比之下，提纯后的TZL玻璃即使在暴露于激光器最大输出功率8.7 W后也未出现可见损伤痕迹，表面温度仅为30°C。这一结果充分证明了去除羟基对增强玻璃抗激光损伤能力的积极影响。

       我们对一系列提纯前后的包层光纤和裸光纤样品进行了激光损伤阈值测试。如图3所示，未提纯的TZL裸光纤几乎无法有效传输2.94 µm波段的激光，这主要归因于其在2.9 µm附近强烈的羟基吸收。在激光传输过程中，由于热量持续累积，光纤出现明显的熔融现象。相比之下，提纯后的TZL裸光纤性能显著提升，传输效率达到约23%。对于具有完整芯包层结构的TZL光纤，彻底的提纯由于损耗降低，进一步将传输效率提升至约36%。这些结果清楚地表明，提纯工艺对于提升TZL光纤在中红外波段的传输性能起着至关重要的作用。

       总而言之，本研究提出了一种高温真空提纯方法，用于制备适用于中红外Er:YAG激光传输的低羟基碲酸盐光纤。我们注意到，光束质量测量尚未完成，将在后续研究中进一步完善。

图3：（a）2.94微米激光实验示意图；（b）提纯前后TZL玻璃的传输效率；（c）不同光纤样品在2.94微米激光下的激光诱导损伤阈值；（d）激光传输过程中TZL玻璃的温度；（e）不同光纤样品的截面图及近红外热成像图。