单晶光纤作为一种新型的高性能光学材料,具有抗电磁干扰、耐腐蚀和传光性好等优点,综合了体块单晶与玻璃光纤的优势,可以解决玻璃光纤激光器热导率低,使用寿命有限,激光损伤阈值低等问题,被广泛应用于军事、通讯、医疗等领域。为了实现高功率、高能量的激光输出,制备高质量的单晶光纤就成了重中之重,本课题组采用激光加热基座法(LHPG)成功制备了Al2O3、YAG、LuAG、CGA等高质量的激光晶体光纤,其中YAG单晶光纤的最大长度超过300mm,最大长径比可以达到600∶1,且直径起伏小于1％,其长度方向的X射线衍射图样一致,展现出了优异的单晶性。在此基础上我们成功实现了Nd3+、yb3+、、Er3+等多种稀土离子的掺杂,经EDS及EPMA电子探针表征,光纤内部稀土离子沿径向及轴向分布均匀,展现出了优良的光学性能,是实现单模输出的必要条件。与此同时,为了实现单晶光纤在高温传感领域的应用,本课题组成功生长了高质量YSZ单晶光纤,测定了稳定剂Y2O3的最佳含量,得到了稳定的立方相ZrO2单晶光纤,其单晶性良好,熔点超过2700℃,使用温度可达2500℃以上,远超目前传统的蓝宝石光纤,有着巨大的应用前景。