光纤面板及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种光纤面板及其制备方法。光纤面板，包括阵列排布的数条光纤，光纤由皮料玻璃和芯料玻璃构成，本发明专利技术所述的光纤面板的芯料玻璃为红外玻璃。本发明专利技术所述的光纤面板的制备方法包括如下步骤：将皮料玻璃与酸溶玻璃制成玻璃棒管复合体，经拉丝、排版、热压等步骤制成酸溶毛坯；用酸溶液将酸溶毛坯中的酸溶玻璃溶蚀，制成微孔阵列；在压力的作用下将熔融的红外玻璃填充到微孔阵列中，经冷却、光学抛光等，制成光纤面板。本发明专利技术提供了一种新的光纤面板的制备方法，此方法可采用红外玻璃作为芯料玻璃，使光纤面板的有效光谱响应达2500nm以上。本发明专利技术为光纤面板制备提供了新的思路，可应用于多种光纤面板的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤技术，特别是涉及一种。
技术介绍
光学纤维面板（简称光纤面板），由数千万根光纤规则排列而成，具有数值孔径 高、级间耦合损失小、分辨率高、光学零厚度等特点，可以无失真地传递高清晰度图像，广泛 应用于微光像增强器、高亮度高清晰显示器、光电耦合（CCD、CMOS)及其它高清晰图像接 收、传输和親合的仪器和设备中。 光纤由皮料玻璃和芯料玻璃构成。芯料玻璃是决定光纤面板性能的重要材料 之一。现有光纤面板的芯料玻璃主要有钠硼硅酸盐玻璃（Na-B-Si)、钾硼硅酸盐玻璃 (K-B-Si)、钠锌铝硼硅酸盐玻璃（Na-Zn-Al-B-Si)等，其有效光谱响应在2000nm以下；现有 技术中采用氧化硼-氧化镧-氧化钡-二氧化钛-氧化锌-稀土氧化物（B-La-Ba-Ti-Zn) 作为芯玻璃材料，有效光谱响应达2500nm。但是由于光纤面板的常规制备方法中包括三次 拉丝和一次热压的四次高温步骤，且红外玻璃（硫系玻璃、卤化物玻璃、铝酸钙玻璃、锗酸 盐玻璃、碲酸盐玻璃等）具有粘度小、抗析晶性能差、稳定性差等特点，对成型气氛环境要 求苛刻，因此，采用现有技术不能制备出有效光谱响应为2500nm以上的光纤面板。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种，所要解决的技术问题 是使光纤面板有效光谱响应为2500nm以上，从而更加适于实用。 本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。 本专利技术提出的光纤面板是由红外玻璃作为芯料玻璃的光纤面板。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 优选的，前述的光纤面板，其中所述的红外玻璃为硫系玻璃、卤化物玻璃、铝酸钙 玻璃、锗酸盐玻璃或碲酸盐玻璃等。 优选的，前述的红外玻璃，其中所述的卤化物玻璃为氟化铍玻璃、氯化锌玻璃、溴 化锌玻璃或氟化锆玻璃等。 本专利技术提出的光纤面板的制备方法，包括： 步骤1，将皮料玻璃与第一芯料玻璃制成玻璃棒管复合体，所述的第一芯料玻璃为 酸溶玻璃； 步骤2,将所述的玻璃棒管复合体经拉丝、排版、热压制成酸溶毛坯； 步骤3,将所述的酸溶毛坯用酸溶液溶蚀，使所述的酸溶毛坯形成微孔阵列； 步骤4,将第二芯料玻璃与微孔阵列相接触，使所述的第二芯料玻璃进入到所述的 微孔阵列中，所述的第二芯料玻璃为红外玻璃、钠硼硅酸盐玻璃、钾硼硅酸盐玻璃或钠锌铝 硼硅酸盐玻璃；以及 步骤5,冷却固化。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的酸溶玻璃为硼镧钡玻璃。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的拉丝的温度为800~950°C。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的热压的温度为650~750°C，热 压的压力为（4~5)X105N。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的第二芯料玻璃在保护气氛中熔 融。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的步骤4,使所述的第二芯料玻璃 进入到所述的微孔阵列中是通过增加保护气氛的压力实现的，所述的保护气氛的压力为 0· 3 ~2Mpa。 优选的，前述的光纤面板的制备方法，其中所述的红外玻璃为硫系玻璃、卤化物玻 璃、铝酸钙玻璃、锗酸盐玻璃或碲酸盐玻璃。 优选的，前述的红外玻璃，其中所述的卤化物玻璃为氟化铍玻璃、氯化锌玻璃、溴 化锌玻璃或氟化锆玻璃。 借由上述技术方案，本专利技术所述的至少具有下列优点：(1)本专利技术提供了一种新的光纤面板的制备方法。先制备酸溶毛还，经溶解，制得 微孔阵列，再将熔融的红外玻璃填充到微孔阵列中，制得光纤面板。此制备方法理论基础合 理，操作方法可行，为光纤面板制备提供了新的思路，可应用于多种光纤面板的制备。(2)本专利技术的方法温度远离红外玻璃的析晶温度区，可采用红外玻璃作为芯料玻 璃制备光纤面板，使光纤面板的有效光谱响应达2500nm以上。 (3)本专利技术光纤面板的制备方法，可将多种红外玻璃作为芯料玻璃，例如硫系玻 璃、卤化物玻璃、铝酸钙玻璃、锗酸盐玻璃和碲酸盐玻璃等。 上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本专利技术的技术手 段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的8个较佳实施例详细说明。【具体实施方式】 为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合 较佳实施例，对依据本专利技术提出的的【具体实施方式】，详细说明如后。 实施例1 此实施例提出的光纤面板的制备方法，包括： 步骤1，选用硼硅酸盐玻璃作为皮料玻璃，选用硼镧钡玻璃作为芯料玻璃，制成玻 璃棒管复合体。所述的玻璃棒管复合体的管内径为（25±0. 5)mm，壁厚为（4. 0±0.l)mm;棒 外径为（25±0· 5)謹，配合间隙< 0· 5謹。 步骤2,将所述的玻璃棒管复合体经拉丝、排版、热压、切片和抛光制成酸溶毛坯。 所述的拉丝为三次拉丝，拉丝温度均为850°C;第一次拉丝，将所述的玻璃棒管复 合体制成单丝，所述的单丝的直径为（2. 5±0. 002)mm;第二次拉丝，将所述的单丝经捆绑 制得正六边形一次复丝棒，所述的复丝棒对边为20mm，经拉丝制成一次复丝，所述的一次 复丝的对边为（1. 0±0. 002)mm;第三次拉丝，将所述的一次复丝经捆绑得正六边形二次复 丝棒，所述的二次复丝棒的对边为20mm，经拉丝制成二次复丝，所述的二次复丝的对边为 (1. 0±0. 002)mm;将所述的二次复丝在模具中整齐排列后，热压形成板段，所述的模具的内 径为65mm，所述的热压的温度为690°C，热压的压力为4X105N，热压的真空度为1X10 2Pa。 将所述板段经磨床滚圆、内圆切片机切片、研磨机研磨、抛光机抛光，制得酸溶毛坯；所述的 酸溶毛坯的同轴度为50μm，平行度为2μm，平面度为0· 1μm。 步骤3,将所述的酸溶毛坯用盐酸溶液溶蚀，再用超声波清洗机清洗，使所述的酸 溶毛坯形成微孔阵列。所述的盐酸溶液的浓度为0.lmol/L，溶蚀的温度为60°C，时间为30min;所述的超 声波清洗机的频率为40MHz;所述的微孔阵列的孔径为30μm。 步骤4,在模具内，将所述的硫系玻璃与所述的微孔阵列相接触，在氦气的保护下， 将硫系玻璃加热至熔融，通过增加保护气体的压力和在微孔阵列下端抽真空的双重作用 下，使所述的硫系玻璃进入到所述的微孔阵列中，制得光纤面板坯板。 所述的硫系玻璃的组分为Ge33ASl2Se55;所述的模具的内径65mm;将所述的微孔阵 列放在所述的模具内，并将硫系玻璃放在微孔阵列上端；在所述的模具下端抽真空，至真空 度< 1X10 2Pa，然后关闭真空，在模具上端通入氦气，至一个大气压（101. 325kPa)，形成保 护气氛，加热模具至550°C，保温50min后将所述的硫系玻璃充分熔融；逐渐增加模具上方 氦气压力，至IMPa，同时在所述的模具下端抽真空，至真空度< 1X10 2Pa，在重力和气体压 力的共同作用下，熔融的硫系玻璃填充到微孔阵列内，制得光纤面板坯板。 步骤5,对所述的光纤面板坯板进一步开球面、光学抛光，制得红外光纤面板。 采用上述制备方法，制得了以硫系玻璃（组分为Ge33As12Se55)为芯料玻璃的光纤 面板，此实施例制得的光纤面板的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤面板，包括阵列排布的数条光学纤维，所述的光学纤维包括皮料玻璃和芯料玻璃，其特征在于：所述的芯料玻璃为红外玻璃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金升，孙勇，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11