5月20日，记者从西安光机所获悉：该所光子功能材料与器件研究室侯超奇、郭海涛研究员团队自主研制的宇航级耐辐照掺铒光纤已在轨连续稳定正常工作满1年。这标志着我国在空间用耐辐照掺铒光纤国产化领域取得重大突破，自主可控能力实现跨越式提升。

在卫星激光通信中，光信号发射和接收都必须利用光放大器产生和光信号。而掺铒光纤就是光放大器的核心增益介质。但问题是，太空里无处不在的高能辐射，会使掺铒光纤内部产生无数微小的“黑点”，导致其损耗急剧增加、激光放大能力大幅下降甚至失效，直接影响激光通信终端的性能与寿命。这就要求掺铒光纤必须“耐辐照”。

当前，全球卫星互联网产业进入高速发展期，以“星链”为代表的低轨星座已完成规模化部署并实现星间激光通信工程化验证。我国也于2020年将卫星互联网纳入“新基建”范畴，对宇航级耐辐照掺铒光纤的需求极为迫切，但此前长期依赖进口。

团队自主研制的宇航级耐辐照掺铒光纤。

对此，侯超奇研究员、郭海涛研究员、折胜飞副研究员、王根成特别研究助理等组成攻关团队，揭示了空间高能离子辐照环境下掺铒光纤的辐照损伤效应与机理，创新性地提出了一种抑制辐照后温度敏感性提升的新型光纤结构。

“我们先后突破了一系列关键技术，比如如何让关键元素铒离子在低分散剂的光纤里分布均匀，调整材料组分和工艺进行抗辐射加固等，最终成功研制出具有自主知识产权的耐辐照掺铒光纤。”折胜飞说。

耐辐照掺铒光纤的激光性能测试结果。

性能测试结果显示，该光纤纤芯数值孔径0.22，背景损耗低于15分贝每公里（@1200纳米），激光效率达到34%。在总剂量100千拉德（硅）的辐照条件下，其辐致增益衰减仅为0.024分贝每千拉德（硅）。

折胜飞进一步介绍：“也就是说，该光纤不仅‘底子好’，自身纯净、激光转化高效；更重要的是‘扛得住’，即使在太空辐射环境下长期工作，性能也几乎不衰减，整体达到国际先进水平。”

2025年，基于该光纤研制的宇航级光放大器搭载卫星顺利入轨。在轨期间，该光纤随激光通信终端先后通过硬件性能检测、同轴度标校、激光最大功率输出等多项关键指标考核，截至目前已在太空环境下持续正常运转满1年。

“这一成果为我国星载激光通信领域提供了核心材料支撑，对于保障我国卫星互联网星座部署及深空探测等重大任务具有重要意义。”折胜飞表示。

据悉，相关研究工作先后获得中国科学院重点部署科研专项、中国科学院西部之光—西部交叉团队等项目的资助。（群众新闻记者 孙亚婷）