一种h-GI-POF高温光导纤维制造技术

本实用新型专利技术属于光纤技术领域，具体涉及一种h‑GI‑POF高温光导纤维。本申请h‑GI‑POF高温光导纤维包括内芯层和外皮层，所述内芯层与所述外皮层同心结构设置，所述内芯层和外皮层由全氟二氧戊环烷和全氟二恶英双环壬烷共聚成不同折光指数的高聚合物组成，所述内芯层折光指数大于外皮层折光指数，所述内芯层由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，所述外皮层由单层皮层构成，使其透明率达到98%以上，玻璃转化温度Tg超过150℃，适用于超高速通信；与现有技术SI‑POF相比，本实用新型专利技术因使用6层芯材，每一芯层是渐变折光指数，使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。

An h-gi-pof high temperature optical fiber

【技术实现步骤摘要】
一种h-GI-POF高温光导纤维
本技术属于光纤
，具体涉及一种h-GI-POF高温光导纤维。
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高聚合物光纤来替代金属电缆。从上世纪60年代科学家证实了高聚合物光纤（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。近代高聚合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聚合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h-GI-POF高温光导纤维。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种h-GI-POF高温光导纤维，包括内芯层和外皮层，所述内芯层与所述外皮层同心结构设置，所述内芯层和外皮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高聚合物组成，所述内芯层的折光指数大于所述外皮层的折光指数，所述内芯层由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，所述外皮层由单层皮层构成。进一步的，内芯层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层，所述第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3512-1.3635的梯度折光指数。进一步的，第一芯层的折光指数为1.3635，所述第二芯层的折光指数为1.3605，所述第三芯层的折光指数为1.3574，所述第四芯层的折光指数为1.3543，所述第五芯层的折光指数为1.3512。进一步的，第一芯层的边缘与所述第二芯层的边缘通过渗透剂形成第一共混区，所述第二芯层的边缘与所述第三芯层的边缘通过渗透剂形成第二共混区，所述第三芯层的边缘与所述第四芯层的边缘通过渗透剂形成第三共混区，所述第四芯层的边缘与所述第五芯层的边缘通过渗透剂形成第四共混区，从而使所述第一芯层与第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层形成一光折射指数由芯到外逐渐减小的芯层。进一步的，外皮层的折光指数为1.3473。进一步的，内芯层和外皮层的玻璃转化温度为160-165℃。进一步的，内芯层的直径为50-120μm。进一步的，外皮层的直径为490-750μm。进一步的，h-GI-POF高温光导纤维的光损耗19-31dB/km，带宽不小于760MHz·km。本技术提供一种h-GI-POF高温光导纤维，包括内芯层和外皮层，所述内芯层与所述外皮层同心结构设置，所述内芯层和外皮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高聚合物组成，所述内芯层的折光指数大于所述外皮层的折光指数，所述内芯层由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，所述外皮层由单层皮层构成，使其透明率达到98%以上，玻璃转化温度Tg超过150℃，适用于超高速通信；与现有技术的SI-POF相比，本技术因使用了6层芯材，而且每一芯层都是渐变折光指数，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。附图说明图1为h-GI-POF高温光导纤维的结构示意图；图2为h-GI-POF高温光导纤维的成型前截面图；图3为高聚合物X的反应方式；图4为高聚合物Y1-Y6的DSC曲线分析图；图5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h-GI-POF高温光导纤维，包括内芯层10a和外皮层10b，所述内芯层10a与所述外皮层10b同心结构设置，所述内芯层10a的折光指数大于所述外皮层10b的折光指数，所述内芯层10a和外皮层10b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高聚合物组成，应用下述的h-GI-POF高温光导纤维的制备方法制得。内芯层10a由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，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，所述内芯层10a的折光指数由芯向外逐渐减小；所述外皮层10b由单层皮层构成，所述外皮层10b的折光指数小于内芯层10a任一芯层。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与外皮层10b具有1.3370-1.3560的梯度折光指数，第一芯层11的边缘与第二芯层12的边缘成第一共混区，第二芯层12的边缘与第三芯层13的边缘成第二共混区，第三芯层13的边缘与第四芯层14的边缘成第三共混区，第四芯层14的边缘与第五芯层15的边缘成第四共混区，第五芯层的边缘与外皮层10b的边缘成第五共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种h-GI-POF高温光导纤维，其特征在于：包括内芯层和外皮层，所述内芯层与所述外皮层同心结构设置，所述内芯层的折光指数大于所述外皮层的折光指数，所述内芯层由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，所述内芯层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层，所述第一芯层的边缘与所述第二芯层的边缘通过渗透剂形成第一共混区，所述第二芯层的边缘与所述第三芯层的边缘通过渗透剂形成第二共混区，所述第三芯层的边缘与所述第四芯层的边缘通过渗透剂形成第三共混区，所述第四芯层的边缘与所述第五芯层的边缘通过渗透剂形成第四共混区，从而使所述第一芯层与第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层形成一光折射指数由芯到外逐渐减小的芯层；所述第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3512-1.3635的梯度折光指数，所述外皮层由单层皮层构成；所述内芯层和外皮层的玻璃转化温度为160-165℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种h-GI-POF高温光导纤维，其特征在于：包括内芯层和外皮层，所述内芯层与所述外皮层同心结构设置，所述内芯层的折光指数大于所述外皮层的折光指数，所述内芯层由折光指数由芯向外逐渐减小的5层芯层一体成型构成，所述内芯层包括第一芯层、第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层，所述第一芯层的边缘与所述第二芯层的边缘通过渗透剂形成第一共混区，所述第二芯层的边缘与所述第三芯层的边缘通过渗透剂形成第二共混区，所述第三芯层的边缘与所述第四芯层的边缘通过渗透剂形成第三共混区，所述第四芯层的边缘与所述第五芯层的边缘通过渗透剂形成第四共混区，从而使所述第一芯层与第二芯层、第三芯层、第四芯层、第五芯层形成一光折射指数由芯到外逐渐减小的芯层；所述第五芯层、第四芯层、第三芯层、第二芯层、第一芯层具有1.3512-1.3635的梯度折光指数，所述外皮层由单层皮层构成；所述内芯层和外皮层的玻璃转化温度为160-165℃。

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【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