铁电晶体光纤研究进展

doi:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2026.0104

摘要/Abstract

摘要：

铁电晶体光纤将铁电材料优异的光学非线性、电光效应和压电性与光纤波导的结构优势相结合，是集成光子学领域的前沿研究方向。本文系统梳理了铁电单晶光纤与铁电微晶光纤两大分支的材料体系、制备技术、性能特性与应用进展。在制备技术方面，激光加热基座法(LHPG)和微下拉（μ-PD）法可实现高质量单晶光纤的生长，原位析晶法和低温复合法为微晶复合光纤的制备提供了可规模化生产的通用方法。在材料体系方面，铌酸锂、钽酸锂和弛豫铁电单晶代表了铁电单晶光纤的主流方向，而铁电微晶光纤则通过原位析晶或低温复合将铁电微晶嵌入玻璃基质中，赋予光纤二阶非线性功能。在非线性光学应用上，周期极化铁电单晶光纤可实现高效率准相位匹配二次谐波产生，而随机分布的铁电微晶光纤得益于随机准相位匹配机制，呈现出宽带、偏振鲁棒的频率转换特性。此外，铁电晶体光纤在非线性频率转换、电光调制、能量收集等领域也展现出广阔的应用前景。本文最后讨论了该领域面临的关键科学问题与挑战，并对未来发展方向进行了展望。

关键词: 铁电晶体光纤; 相位匹配; 二阶非线性; 电光调制; 能量收集

Key words: ferroelectric crystal fiber; phase matching; second-order nonlinear; electro-optic modulation; energy harvesting

中图分类号:

TN253

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铁电晶体光纤研究进展

Research Progress on the Ferroelectric Crystal Fibers

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