西工大新闻网5月8日电（记者 王翠萍通讯员 杨德兴 毛东）近日，我校物理科学与技术学院赵建林教授研究团队在全光纤光波长转换方面取得重要进展。提出了一种二维材料辅助的全光纤波长转换方案，利用该方案制备的波长转换器，仅需百微瓦量级光功率（远小于一支普通激光笔的输出光功率）即可将近红外光稳定地转换为可见光。该技术在全光纤中实现光波长的高效转换，兼容现有成熟的光纤通信和传感系统，也为其他高性能全光纤非线性器件的实现开辟了新的途径。

全光纤的波长转换

利用全光纤的二阶非线性效应不仅可以拓展光纤激光器的工作波段，还有望实现全光纤的线性电光调制器、缠绕光子对等，可极大拓展业已成熟的光纤通信、传感技术在信息处理与感知领域的应用范围。然而，石英光纤的中心反演对称性阻碍了其二阶非线性效应的产生和利用。目前，基于二阶非线性效应实现光波长转换，需要对光纤进行特殊掺杂、极化等复杂工艺处理，以及高功率脉冲激光泵浦等苛刻条件，因此如何降低光纤中波长转换的实现条件，成为困扰科学家们的一个难题。

针对此问题，研究团队创新性地提出一种层状二维材料硒化镓辅助的全光纤波长转换器，利用微光纤导波模式的强烈倏逝波与硒化镓的相互作用，利用百微瓦级连续光即可实现倍频、和频等非线性参量转换过程，进而将近红外光稳定地转换为可见光。

相关研究成果以“High-efficiency second-order nonlinear processes in an optical microfibre assisted by few-layer GaSe”为题，已在国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》发表。论文第一作者为团队姜碧强副教授，通讯作者为甘雪涛教授和赵建林教授，西北工业大学为唯一作者单位。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41377-020-0304-1

《Light：Science and Applications》由Nature出版集团与中科院长春光机所合作出版，期刊入选“中国科技期刊卓越行动计划”—领军期刊目录，影响因子在全球所有原创性光学期刊中排名第二。

成果一经发表就得到了学术界广泛关注。美国科学促进会（AAAS，《Science》期刊主办和出版者）科技新闻网站EurekAlert，SCIENCE Codex，《中国光学》、国家自然科学基金委等国内外科技媒体、网站都进行了报道或评论。

部分报道集锦：

EurekAlert：All-fiber optical wavelength converter

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-05/cioo-aow050520.php?from=singlemessage

SCIENCE Codex：All-fiber optical wavelength converter

https://www.sciencecodex.com/all-fiber-optical-wavelength-converter-646484

《中国光学》：全光纤的光波长转换器

https://mp.weixin.qq.com/s/WpgX57nQAP3luf0Daix32w

国家自然科学基金委：我国学者在全光纤二阶非线性光学效应研究方面取得进展

http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info77813.htm

近年来，我校光学工程学科研究团队的姜碧强等青年教师，在国家自然科学基金项目、欧盟地平线2020框架计划“玛丽 居里”学者项目及校“翱翔新星”计划项目等支持下，围绕光纤微结构器件及应用开展了大量前沿基础研究工作，在高性能全光信号感知、调制与探测方面取得系列重要研究进展，该项工作是其近期的代表性研究成果之一。

（审稿：杨铭 洪振宇）