近日，光科系肖力敏课题组在全光纤器件领域取得新进展。相关研究成果以“基于光纤端面聚合物微锥产生类贝塞尔光束” (Bessel-like beams generated via fiber-based polymer microtips) 为题发表于Optics Letters，光学和光电子领域的权威科技媒体《Laser Focus World》在Newsbreaks新闻专栏报道了该研究工作。

  理想的零阶贝塞尔光束分布为一中心亮点和无限个同心圆环，光强分布在传播中不发生变化，被称为“无衍射”特性。但在物理上可以实现的贝塞尔光束，其同心圆环的数量有限，被称为“类贝塞尔光束”或“准贝塞尔光束”，也有一定的无衍射传播特性，同心圆环数量越多，贝塞尔光束质量越好。该光束即使遇到不透明障碍物被遮挡，在继续向前传播一段距离后仍可恢复到原来的形状，这被称为“自愈”功能。贝塞尔光束由于其独特的光强分布和自愈传播特性，在粒子引导和操纵、光通信、光学成像、非线性光学、等离子体激元、光学互连和对准、微加工和光刻等领域得到了广泛的应用。

   研究团队提出了一种新颖有效的方法，通过在单模光纤端面上自生长聚合物微锥来生成类贝塞尔光束。为了产生贝塞尔光束，需要精确优化聚合物微锥的长度和形状，具体来说，凸形液滴高度及光聚合参数对于微锥能否产生高质量类贝塞尔光束至关重要。研究团队发现，优化后的微锥可以在可见到近红外的宽波段范围内产生高质量贝塞尔光束，最多可有30多个同心圆环。而且当激光功率超过20 mW时，微锥仍可工作，此外，该微锥所产生的类贝塞尔光束的自愈功能也得到了实验验证。

   研究团队制作的全光纤微锥器件结构简单、制备快捷、成本低，为类贝塞尔光束生成提供了一种有效、高质量、超紧凑的方式，在超分辨加工与成像等领域具有巨大的应用前景。

  《Laser Focus World》报道该工作称：“通过光纤产生贝塞尔光束的方法与传统透镜相比，可提供更紧凑的系统结构，而且没有对准和稳定性问题。先前基于光纤的微轴锥镜产生类贝塞尔光束，仅具有几个同心环（小于5，光束质量差），其它基于光纤的贝塞尔光束产生方法光束质量差或工作波长范围窄。现在，复旦大学的研究人员已经开发出一种新颖有效的方法，通过在单模光纤端面上制作自生长聚合物微锥可生成高质量类贝塞尔光束，这是一种有效、低成本、方便和超紧凑的方法。”

  该研究工作得到了国家自然科学基金、浦江人才和科技部国家重点研发计划等项目的资助。

Optics Letters期刊文章发表链接为：https://doi.org/10.1364/OL.44.001007

Laser Focus World网站报道链接为：https://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-55/issue-03/newsbreaks/fiber-based-polymer-microtips-produce-bessel-like-beams.html