本实验室的科学研究目标是：建设纤维集成光学学科新分支，发展纤维光子集成的相关理论、方法与关键技术，为无源、有源以及混合全光子集成探索一条自主创新的新方法和新途径；发展折射率导引型微结构光纤光学的基础理论与关键技术；开展纤维集成光器件与微系统及其应用，为微型、特种光子信息获取、传输与处理提供新方法与新手段；发展纤维光子微动力学，为光子微操控及其应用提供新原理和新途径；形成一系列标志性的创新成果，整体水平达到国内领先、国际先进水平。

研究领域与研究方向

纤维集成光器件（In-fiber Integrated Optic Devices）

我们的一个主要研究方向为折射率介导型微结构光纤的设计与制备。这种微结构光纤的制备工艺类似于传统石英光纤，只是将多个纤芯重新排列并嵌入同一个光纤包层中。在此微结构光纤设计并制备的基础上，我们开发研制多种全光纤集成式光学器件和功能光纤传感器。我们的研究目标是发展全光纤集成光学器件，其本质是以微结构光纤为平台，将多种功能光学器件集成在一根微结构光纤中，即将光学器件的尺度控制在微米量级。因此根本问题在于：如何将多个光学器件集成在同一根光纤中；如何实现承载多个光学器件的微结构光纤与普通单模光纤的连接；如何控制和调制在一个包层中多个纤芯中传输的光功率分布；如何将全光纤集成式干涉仪集成到单光纤系统中。

与集成光学器件相类似，全光纤集成式光器件的优势在于：具有良好的结构紧凑性和稳定性，便于与标准单模光纤连接，便于与当前流行的光纤器件集成。

光纤传感器及其应用（Fiber Optic Sensors & its Application）

光纤白光干涉传感器的发展在光纤传感器领域是最令人兴奋的技术之一，它常适用于复合材料和土木工程中的结构健康监测。在这个研究方向，我们利用先进的白光干涉技术，致力于光纤传感器的设计、复用和环路拓扑结构的网络开发，以满足大型结构监测的要求，工作主要集中在以下几个方面：（1）如何建立一个可以与光纤白光干涉传感器实现问询访问的干涉系统？（2）如何校准和预测嵌入式光纤传感器的性能？（3）如何在一根光纤中建立基于低相干多路复用技术的光纤传感器阵列？（4）如何使用白光干涉技术构建一个基于环路拓扑结构的光纤传感器局域网络用于大规模智能材料和结构健康状态的监测？

我们实验室最近的研究也涉及生物传感器（Optic Letters，36（16）,3221-3223，2011），该生物传感器的制备主要基于偏双芯光纤。我们用偏双芯光纤的两个纤芯构建集成式Mach-Zehnder干涉仪，将中间芯作为参考臂，将侧面芯抛光暴露于外环境中作为传感臂，用于生物传感测试。

我们实验室最近发展的3D超高灵敏度光纤地震监测系统具备地震极弱信号监测功能，其规格指标如下：

光纤光镊与微光手技术（Fiber Optic Tweezers and Micro Optical Hand Technology）

该方向的当前研究目标为探讨和制备易于操作的光纤光镊系统，用于微小粒子组装并辅助细胞，病毒，细菌和DNA分子的研究工作。（OE，2006，14（25），12510-12516，2008，16（7），4551-4558）。

最近，我们也研究并发展了基于多芯光纤和环形芯光纤的“微光手”技术，该光学微手不仅可以捕获微小粒子，同时也可以改变捕获粒子的方向，调整捕获状态等。其操作功能向人手的功能有了显著的迈进。（中国专利，201010197496.8号; JLT，2012，30：1487-1491）。

超高精度光学测量仪器（Ultra-high Precision Optic Measurement Instrumentation）

本研究方向主要致力于光纤信号检测处理技术，涉及与光纤相关联的传感和检测过程中的信号处理，软件和硬件集成过程中的信号处理，例如电子电路组件，机械移动部件，以及系统控制和显示单元的集成过程。具体包括：（1）嵌入式单芯片微控制器系统；（2）DSP和FPGA技术应用；（3）基于LabVIEW软件技术的系统控制，数据采集，数据处理和显示程序代码编写和测试等。

实施案例：基于OCDP技术的光纤陀螺测试和诊断系统，可用于开发集成波导调制解调器（Y波导）检测和光纤线圈的评价。其规格如下：