【概述】光纤激光器是当前激光产生最为重要、最为流行的方式之一，在工业领域应用占比已经超过50%，远超过固体激光器、半导体激光器、气体激光器等其他激光产生技术，值得期待的是，在医疗领域内光纤激光器的革新作用将日益凸显，其中已经深入应用的包括眼科治疗的全光纤飞秒激光器、泌尿外科前列腺治疗的全光纤铥激光器、皮肤疾病治疗的全光纤铒激光器等。2021年8月，国内光纤激光技术领先研究团队——清华大学精密仪器系激光研究中心肖起榕教授研究组，基于对光纤激光器中常见的光纤熔丝损伤效应10余年的观测和研究，全面回顾了世界近35年来有关光纤熔丝损伤效应的历史和最新研究进展，并且将近25页的长文发表在了中国大地，图文并茂地展示了现阶段所发现的光纤熔丝损伤传播过程与可能的物理机制、可行的光纤熔丝阻断和抑制方法。
关键现象或结论
（1）光纤熔丝的触发条件：光纤熔丝损伤自发发生的临界温度与临界功率(密度)条件呈负反比例指数关系，随着光纤中的光功率上升，临界温度不断下降，但下降趋势放缓。
（2）光纤熔丝的传播特性：熔丝发生时发光光谱测试表明损伤真实光谱与理想的光滑的黑体辐射曲线存在很大差异，物理机制上可能还需要考虑许多其他的发光机制，如化学反应能级跃迁以及轫致辐射等，暂时还是未解之谜；在连续运转的实心石英基质光纤激光器中，功率密度541MW/cm²时，光纤熔丝损伤传播速度最高达到11.58 m/s，功率密度996 MW/cm²时，传播速度最高可达14.4 m/s，光纤熔丝损伤的传播速度随功率的增加均呈现出明显的增速放缓趋势，除此之外，熔丝传播速度在脉冲激光系统中可能会表现的更高，具体预测模型尚无定论。
（3）光纤熔丝后物质变化：熔丝损伤之后的光纤在外观上与完好的新光纤几乎没有区别，仍然具有透明无损的外侧包层结构,但光纤中往往留下一连串损伤轨迹，后续电子共振自旋测试发现熔丝过程至少包含了部分由二氧化硅脱氧形成一氧化硅的化学反应。
参考原文图4 光纤熔丝损伤产生的光纤内空洞。
（4）光纤熔丝的阻断：简单的激光系统中可以通过反向合适尾纤处或者通光光路上增加大接收角红外光电传感器探测进行报警切断供电，对于复杂的光纤激光传输网络，可以在关键传输节点增加类似电路的“保险丝”（例如在光路中插入一段二氧化碲成分的低损耗结构）或者采用一段拉锥光纤降低光功率密度等。
（5）光纤熔丝的抑制：核心在于控制光纤激光系统中的热负载与热扩散，例如有效的热传导设计（关注激光器中的几个关键发热位置）、级联泵浦的技术路线等，降低光纤熔丝发生概率。
密尔点评
（1） 该工作非常有助于中国工程师全面理解光纤熔丝损伤的物理机制与应对解决办法，在不同波段的光纤激光器中值得进一步对比研究；
（2） 尽管光纤熔丝被定义为一种灾难性的“损伤”，论文作者还特别介绍了这种损伤本身的应用，例如用于光纤传感或者制作光纤内的微腔结构，特别是该团队掌握了一套自主可控、快速制造光纤内高品质微腔结构的方法，其后续应用值得期待；
（3） 在如何精确设计避免光纤熔丝损伤方面还需要更长久、更深入的研究支持；
（4） 在医疗光纤激光应用场景中，光纤端面可能因为接触使用触发光纤熔丝，特别是脉冲光纤激光、小芯径光纤传输系统中的应用。
