在过去的十年中，中红外光谱区域引起了人们极大的研究兴趣，因为它对于许多生物医学和传感应用都很重要。然而，开发工作波长超过2μm的紧凑型可调谐光纤光源仍然面临重大挑战。

硅芯光纤中2.2μm的拉曼放大具有扩展中红外光源生成的前景

拉曼散射是一种非线性过程，可用于在传统光源有限或不可用的波长区域中生成或放大光信号。因此，当由高功率激光器和具有宽传输窗口的波导构成时，拉曼系统可用于将近红外泵浦源转换为中红外，以帮助填补该区域的波长间隙。

在《光：科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，英国南安普顿大学光电子研究中心AnnaC.Peacock教授领导的国际研究小组通过利用高度非线性硅芯光纤(SCF)平台。

与平面硅系统相比，SCF已成为令人兴奋的中红外拉曼放大平台，因为它们提供更长的传播长度、低传播损耗以及与光纤激光器的高效耦合。这项工作中使用的SCF是通过熔芯拉丝方法制造的，可以快速生产长纤维。

然后通过锥化程序对光纤进行后处理，通过优化芯材料和尺寸来增强非线性性能。由此产生的SCF传输损耗仅为0.2dB/cm，在6cm长度上具有一致的微米级锥形腰部直径。

通过使用掺铥光纤激光器泵浦优化的SCF，该团队展示了2.2μm的拉曼发射和放大。对于受激拉曼放大的情况，由于晶体核材料的拉曼增益系数大，泵浦功率仅为约10mW，开关峰值增益达到约30dB。

重要的是，SCF的低损耗还开辟了一条通过级联工艺将拉曼波长偏移范围扩展至4μm及以上的途径。这项工作首次展示了任何硅波导系统(无论是基于光纤还是基于芯片)中的中红外拉曼散射，从而为开发该光谱带中的稳健、紧凑和可调谐系统迈出了关键的一步。