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光纤集成微光学元件为量子信息处理中的光子收集和光束整形提供了一种可扩展的解决方案。该研究团队展示了利用聚焦离子束（FIB）加工技术在单模光纤纤芯上一步成型微球面、微螺旋和微锥透镜结构，加工精度达纳米级别。原子力显微镜测量表明，在780纳米波长下，微凹球面和微凸球面的面形精度分别达到约λ/80和λ/50。采用633纳米氦氖激光器的光学表征证实，微螺旋和微锥透镜结构产生了预期的远场环形光斑。马赫-曾德尔干涉仪进一步验证了从螺旋光纤和锥透镜光纤出射光所对应的方位角相位分布与径向相位分布。表面计量学显示，经过优化的FIB工艺保持了光学级表面质量，在与可见光及近红外波段相关的空间尺度上未引入可测量的额外粗糙度。这些单片集成的光纤微光学元件在量子技术领域具有广泛应用前景，包括用于腔量子电动力学的光纤微腔、中性原子囚禁的光束整形，以及为自由空间量子网络链路生成结构光场。