一种超高速通信用共聚物高温光纤制造技术

本实用新型专利技术属于光纤技术领域，具体涉及一种超高速通信用共聚物高温光纤。本申请的超高速通信用共聚物高温光纤，包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层由全氟二氧戊环烷和全氟二恶英双环壬烷共聚而成的不同折光指数的共聚物组成，所述光纤层折光指数梯度分布，与现有技术的SI‑POF相比，该共聚物高温光纤的折光指数由内芯向外皮层逐渐减小，使得入射光线传输延时比普通SI‑POF更短，信号传输带宽更大，传输速度更快；且该共聚物高温光纤的透明率达到98%以上，玻璃转化温度Tg超过150℃，适用于超高速通信。

A copolymer high temperature optical fiber for ultra high speed communication

【技术实现步骤摘要】
一种超高速通信用共聚物高温光纤
本技术属于光纤
，具体涉及一种超高速通信用共聚物高温光纤。
技术介绍
光导纤维（opticalfiber）一般是指一种能够传导光波和各种光信号的，透明的，几微米到几百微米直径的纤维。传统光纤通常被用在光通讯里长距离传输信号，它的信号传输速度远大于金属电缆和电线的信号传输速度，因此光纤能取代金属线缆。而另一个决定光纤取代金属线缆的因素是光纤对传输信号的损耗很小；光纤不会受到类似严重困扰金属电线的电磁干扰所影响。从结构上来说典型的光纤是一个光指数稍高的、透明的芯层(core)外包一个折光指数稍低的皮层(cladding)，形成能对入射光线全反射的结构，因为全反射，使得光线信号就被限制在光纤里传输。允许多种入射光线传输路径的光纤称作多模光纤（MMF），反之只能允许一种路径的叫单模光纤（SMF）。多模光纤（MMF）的芯层通常是直径>50μm的大芯，用于短程通信；单模光纤（SMF）一般芯层直径为8-10μm，通常用于远程（>2000m）通信。光纤通信的一个值得注意的事项是尽可能地减少光纤之间的联接，即连接要紧密，方便，以减少由此带来的光损耗。玻璃光纤以其优良的性能而被广泛用于长距离高速通信系统，但玻璃光纤的联接比金属电缆的联接要复杂得多，由于玻璃光纤（GOF）截面细小，导致其联接损耗尤为重要和复杂，且在需要永久联接的用途中，通常要用机械方式将玻璃光纤熔接在一起；且玻璃光纤（GOF）非常容易折断，特别是在运营和安装过程时弯曲转角动作中，目前常使用接头联接来解决此问题，但这又增加玻璃光纤的运营成本。这两个缺点使得玻璃光纤在现代高速网络、数据通信上的末端应用受阻，因此人们还必须使用金属线或同轴电缆来进行短距离的联接，如光纤入户（FTTH），智能车，办公室内，大楼内通信等。金属电缆的超低速度就是现代高速通信的瓶颈。多年来科研人员一直致力于开发更柔软更高速的共聚物光纤来替代金属电缆。从上世纪60年代科学家证实了共聚物光纤（POF，或高分子塑料光纤）在现代信号通讯领域中的重要作用以来，POF在现代信号通讯领域中的应用越来越多，特别是在LAN，数据中心，大飞机制造，智能汽车，智能家居，游戏娱乐，医疗等等。POF可以与GOF合作，取代金属导线形成真正的高速通信网络。近代共聚物光纤通常是使用聚苯乙烯（PS）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为芯材，皮层是由折光指数低些的聚合物制成，形成阶跃式的聚合物光纤（SI-POF）。PMMA的透明度很高而且防水，适用于短程的光通讯。虽然这些光纤的成本低，但是其光损耗及传输速度方面的缺陷极大地限制了其取代金属电缆电线的可能性。因此，开发用于超高速通信的共聚物光纤具有广泛的潜在市场需求。
技术实现思路
为了解决现有的玻璃光纤芯径小，联接复杂，成本高，而金属电缆的通信速度超低等问题，本技术提供一种超高速通信用共聚物高温光纤。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种超高速通信用共聚物高温光纤，包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层、外皮层，所述外皮层、第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3473-1.3555的梯度折光指数，所述光纤层由全氟二氧戊环烷和全氟二恶英双环壬烷共聚而成的不同折光指数的共聚物组成。进一步的，第一芯层的折光指数为1.3555，所述第二芯层的折光指数为1.3540，所述第三芯层的折光指数为1.3525，所述第四芯层的折光指数为1.3510，所述第五芯层的折光指数为1.3495，外皮层的折光指数为1.3473。进一步的，光纤层的玻璃转化温度均相等，所述玻璃转化温度超过150℃。进一步的，芯层总直径为50-120μm。进一步的，外皮层的总直径为490-750μm。进一步的，共聚物光纤的数值孔径为0.188-0.191。进一步的，超高速通信用共聚物高温光纤的光损耗小于30dB/km。本技术提供一种超高速通信用共聚物高温光纤，包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层由全氟二氧戊环烷和全氟二恶英双环壬烷共聚而成的不同折光指数的共聚物组成，所述光纤层折光指数梯度分布，与现有技术的SI-POF相比，该共聚物高温光纤的折光指数由内芯向外皮层逐渐减小，使得入射光线传输延时比普通SI-POF更短，信号传输带宽更大，传输速度更快；且该共聚物高温光纤的透明率达到98%以上，玻璃转化温度Tg超过150℃，适用于超高速通信。附图说明图1为超高速通信用共聚物高温光纤的结构示意图；图2为共聚物F的反应方式；图3为共聚物F1-F6的DSC曲线分析图；图4为共挤出系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1和2所示，一种超高速通信用共聚物高温光纤，包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层由全氟二氧戊环烷和全氟二恶英双环壬烷共聚而成的不同折光指数的共聚物组成，所述光纤层折光指数梯度分布，并应用下述的超高速通信用共聚物高温光纤的制备方法制得。光纤层包括第一芯层11、第二芯层12、第三芯层13、第四芯层14、第五芯层15、外皮层16，所述第一芯层11、第二芯层12、第三芯层13、第四芯层14、第五芯层15、外皮层16具有1.3473-1.3555的梯度折光指数，该光纤层应用下述共挤系统，使第一芯层11与第二芯层12、第三芯层13、第四芯层14、第五芯层15、外皮层16形成一折光指数由芯到外逐渐减小的光纤层；本实施例中第一芯层11的折光指数为1.3555，所述第二芯层12的折光指数为1.3540，所述第三芯层13的折光指数为1.3525，所述第四芯层14的折光指数为1.3510，所述第五芯层15的折光指数为1.3495，外皮层16的折光指数为1.3473；且第一芯层11、第二芯层12、第三芯层13、第四芯层14以及第五芯层15构成的芯层的直径为50-120μm；外皮层16的直径为490-750μm。实施例一如图2所示，共聚物F1的合成共聚物F1是按照自由基聚合路线合成，自由基由全氟过氧化双苯甲酰PFDBPO经过热分解提供。S101：往反应釜中加入n摩尔单体M8A：全氟-2-甲基-4，5-甲醚基-1，3-二氧戊环烷、m摩尔单体M8E：全氟-3-亚甲基-2,4-二恶英双环[4,3,0]壬烷、引发剂，其中n：m=35-90:10-65；该引发剂包括全氟过氧化双苯甲酰，该引发剂的质量百分比为0.08-0.12%；即在一个气密性良好的小型反应釜里，加入244.8克（0.90mol）M8A单体和35.6克（0.10mol）M8E单体，接着再加入0.280克（0.1%，w/w）引发剂；S102：搅拌并通入氮气进行清洗，清洗完成后反应釜的反应压力为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高速通信用共聚物高温光纤，其特征在于：包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层、外皮层，所述外皮层、第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3473-1.3555的梯度折光指数；所述第一芯层的折光指数为1.3555，所述第二芯层的折光指数为1.3540，所述第三芯层的折光指数为1.3525，所述第四芯层的折光指数为1.3510，所述第五芯层的折光指数为1.3495，外皮层的折光指数为1.3473；所述光纤层的玻璃转化温度均相等，所述玻璃转化温度超过150℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高速通信用共聚物高温光纤，其特征在于：包括六层同心结构设置的光纤层，所述光纤层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层、外皮层，所述外皮层、第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3473-1.3555的梯度折光指数；所述第一芯层的折光指数为1.3555，所述第二芯层的折光指数为1.3540，所述第三芯层的折光指数为1.3525，所述第四芯层的折光指数为1.3510，所述第五芯层的折光指数为1.3495，外皮层的折光指数为1.3473；所述光纤层的玻璃转化温度均相等，所述玻璃转化温度超过150...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁德喜，方民锋，冈本吉行，杜启明，小池康太郎，弗兰克米喀什，提蛮西默克尔，何振杰，张浩，小池康博，
申请(专利权)人：中闽光纤科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35