本报讯（全媒体记者 师亚萍）近日，安徽大学光电信息获取与防护技术全国重点实验室青年教师潘登博士与中国科学技术大学吴东教授、胡衍雷教授团队合作，在飞秒激光微纳加工与纤基微纳集成器件研究方面取得重要进展。研究团队提出面向纤基集成器件的飞秒激光复合制造方法，在商用光纤端部成功构建了一种三维光纤微镊，实现了微米尺度目标的高精度、低损伤与可编程三维操控。
　　微纳尺度精准操控是光电信息技术、先进制造、生物医学等领域的重要前沿方向。2018年，光镊因其在生物系统中的应用获诺贝尔物理学奖。然而，光镊依靠聚焦光束形成的光学势阱实现目标的精确控制，虽具备非接触、高精度优势，但作用力较弱且无法操控不透明物体。传统机械微夹持器虽可提供较大作用力，但体积大、系统复杂，难以在微细血管等受限空间内实现高精度操作。
　　针对现有微操控精度、输出力、器件尺度和系统集成度难以兼顾的瓶颈，研究团队提出光纤端部多材料复合微系统设计策略。依托飞秒激光高精度微纳加工技术，研究团队将光传输、光热转换、软材料响应和刚性微结构力学输出集成于同一根光纤端部，构建出新型三维光纤微镊。研究发现，光照引起的材料形变受微结构约束后可转化为可控运动和力学输出，实现了光能量向微尺度机械作用力的有效转换。研究进一步表明，光不仅作为能量传递载体，同时也是调控微镊开合状态和作用力大小的重要物理手段，通过调节输入光功率，即可实现微镊开合状态和作用力大小的连续控制，达成“以光驭力”的精密微操作。
　　实验结果表明，该三维光纤微镊输出力是传统光镊的十万倍以上，能够实现微米尺度目标的精准操控和复杂微结构的精确装配。同时，该微镊如同细胞尺度的“灵巧手”，可在百微米狭窄空间内完成单细胞等微观对象的精密操作与微尺度取样，为生命健康和微创医疗等方向提供了新的技术路径。
　　该工作使光纤从传统的光信息、光能量传输载体进一步拓展为可用于光控微纳操作的集成平台，为微纳精密操控领域提供了全新的技术方案。