一种聚合物光子晶体光纤的制备方法技术

本发明专利技术涉及光通讯技术领域中涉及的一种聚合物光子晶体光纤的制备方法及其光纤。本发明专利技术芯外包层，是由规则排列的聚合物光子晶体光纤堆积而成，具有光子禁带作用，保证了光在芯区的传输损耗低或损耗，色散特性好，可以远距离传输，实现了真正意义的光纤传输光的作用，本发明专利技术方法制备的光纤柔韧性好、制备简单、成本低、适于与主干线兼容，适用于局域网和光纤入户。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通讯
中涉及的及其 光纤。
技术介绍
光纤是光通讯的信息传输载体，是实现大容量高速宽网的主要手段之一，目前得 到迅速发展，主干线的通讯基本上实现了光纤传输，但光纤在局域网和光纤入户方面还没 有真正实现。目前主干线用光纤是由石英材料制成的，其成本高、柔韧性差，不适用于局 域网和光纤入户，聚合物光纤以其柔韧性好、成本低、制备容易等优点引起了人们的广泛 关注，希望聚合物光纤在局域网和光纤入户方面得到较多的应用，从而实现真正意义的光 纤入户。但是目前作为聚合物光纤纤芯的聚甲基丙烯甲酯材料(PMMA)的损耗较大，其典 型值大于140dB/km，而改进后的全氟聚合物光纤(由碳与氟形成的聚合物)，其损耗也在 10-20dB/km,损耗仍然较高，目前还在继续研发之中。
技术实现思路
为了解决上述弊端，本专利技术提供，其特征在 于首先是聚合物空心圆棒的制备，先选取具有高折射率的物质作为聚合物的配比材料， 然后用基础聚合物按比例混合，配比材料的折射率在1. 49-2. 2范围内，基础聚合物为非结 晶高分子物质，配比材料与基础聚合物的比例，用比重/单位在0. 1-0. 5 %比例范围内混 合，将配比材料与基础聚合物与链转移剂、自由基引发剂按适当比例混合，为保证材料的均 勻性，应选取少量自由基引发剂和相对多的链转移剂(以PMMA为例)，一般引发剂浓度在 0. 01% -0. 04% mol之间，链转移剂应在0. 3% mol，升温加热到本体聚合物温度80°C状态 下，通过直径粗细不同的两根玻璃管，同心套装在一起，端头封闭，留出浇铸口，按形成的模 具浇铸成聚合物空心圆棒；将制备好的聚合物空心圆棒拉伸成毛细管，将拉伸好的聚合物毛细管，按需要的 长度截成段，用截成段的聚合物毛细管堆积成规则均勻排列的六角形体，中心抽出七根，制 备成空心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，或者用截成段的聚合物毛细管堆积成规则排列 的六角形体，中心抽出一根，用同一直径的透明低损耗聚合物实心棒代替中心的被抽出的 一根聚合物毛细管，制备成实心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，拉制光子晶体光纤并涂 覆层和盘绕，将制备好的空心结构的光子晶体光纤预制棒或者空心结构的光子晶体光纤预 制棒，放入带有涂覆层装置的光纤拉制塔中拉制光纤，经过涂覆层装置，将涂覆材料均勻地 涂覆在光纤的外层，形成光纤包皮。具体实施例方式一、聚合物空心圆棒的制备1、以PMMA为例，把单体MMA与浓度0. 01% mol的引发剂AIBN及0. 3 % mol的链转移剂正丁硫醇混合，在80°C状态下浇铸进套装模具中，套装模具中的两根玻璃套管直径 比例在0. 1-0.9范围内选取。2、将上述热熔好的混合物在80°C状态下浇铸在玻璃圆筒形容器中，则聚合后得到 聚合物圆棒，再用钻头在圆棒中心打孔得到空心圆棒，圆棒中心孔直径与圆棒外径之比仍 在0. 1-0. 9范围内。3、通过挤压成型技术，在设计的圆锥结构的出口处形成空心圆棒后，在真空下 40°C热水浴中慢慢搅拌48小时，在此期间聚合反应被引发，然后将混合物在真空下在60°C 热空气域中再聚合M小时，整个聚合过程是在一个设计直径的玻璃圆柱形容器中进行，聚 合完成后得到一个聚合物圆棒，用钻头在圆棒中心穿孔，便得到一个聚合物空心圆棒，圆棒 中心孔的直径与圆棒直径的比值在0. 1-0. 9范围之内。二、六角形体聚合物光子晶体光纤预制棒的制备将制备好的聚合物空心圆棒，放进中国科学院西安光机所生产的光纤拉制塔中 拉伸毛细管，制成直径为1毫米的聚合物空心光纤毛细管，将聚合物空心光纤毛细管按要 求长度截成段，用截成段的聚合物空心光纤毛细管，堆积成规则均勻排列的六角形体结构， 堆积层数为5-10层，抽出中心的七根，制成空心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，或者用 截成段的聚合物空心光纤毛细管，堆积成规则均勻排列的六角形体结构，堆积层数为5-10 层，抽出中心的一根，用同一直径的透明低损耗聚合物实心棒代替中心的被抽出一根聚合 物空心光纤毛细管，制成实心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，为使预制棒能粘结，可适当 加热熔化一下，加热温度控制在220°C以下。三、聚合物光子晶体光纤的拉伸，涂覆层和卷绕将制备好的空心或实心聚合物光子晶体光纤预制棒，放入中国科学院西安光机所 生产的带有涂覆层装置的光纤拉制塔中拉伸光纤，光纤的直径由纤径监控仪实时监控，拉 伸好的聚合物光子晶体光纤，经过涂覆层装置，将涂覆材料均勻地涂覆在光纤的外层，形成 光纤包皮，涂覆材料采用聚甲基丙烯酸和三氟乙酯的混合物，在120°C -130°C熔化后使 用，对拉伸光纤直径的控制和卷绕速度的控制是同步的，以确保光纤直径的一致性，以保证 质量和性能一致。本专利技术不限于上述实施例，在本专利技术的构思范围内，根据上述说明书的描述，本领 域的普通技术人员还可做出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本专利技术权利要求的 保护范围之内。权利要求1. ，其特征在于首先是聚合物空心圆棒的制 备，先选取具有高折射率的物质作为聚合物的配比材料，然后用基础聚合物按比例混合，配 比材料的折射率在1. 49-2. 2范围内，基础聚合物为非结晶高分子物质，配比材料与基础聚 合物的比例，用比重/单位在0. 1-0. 5%比例范围内混合，将配比材料与基础聚合物与链转 移剂、自由基引发剂按适当比例混合，为保证材料的均勻性，应选取少量自由基引发剂和相 对多的链转移剂(以PMMA为例)，一般引发剂浓度在0. 01 % -0. 04%mol之间，链转移剂应 在0. 3% mol，升温加热到本体聚合物温度80°C状态下，通过直径粗细不同的两根玻璃管， 同心套装在一起，端头封闭，留出浇铸口，按形成的模具浇铸成聚合物空心圆棒；将制备好的聚合物空心圆棒拉伸成毛细管，将拉伸好的聚合物毛细管，按需要的长度 截成段，用截成段的聚合物毛细管堆积成规则均勻排列的六角形体，中心抽出七根，制备成 空心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，或者用截成段的聚合物毛细管堆积成规则排列的六 角形体，中心抽出一根，用同一直径的透明低损耗聚合物实心棒代替中心的被抽出的一根 聚合物毛细管，制备成实心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，拉制光子晶体光纤并涂覆层 和盘绕，将制备好的空心结构的光子晶体光纤预制棒或者空心结构的光子晶体光纤预制 棒，放入带有涂覆层装置的光纤拉制塔中拉制光纤，经过涂覆层装置，将涂覆材料均勻地涂 覆在光纤的外层，形成光纤包皮。全文摘要本专利技术涉及光通讯
中涉及的及其光纤。本专利技术芯外包层，是由规则排列的聚合物光子晶体光纤堆积而成，具有光子禁带作用，保证了光在芯区的传输损耗低或损耗，色散特性好，可以远距离传输，实现了真正意义的光纤传输光的作用，本专利技术方法制备的光纤柔韧性好、制备简单、成本低、适于与主干线兼容，适用于局域网和光纤入户。文档编号G02B6/02GK102122018SQ201010504779公开日2011年7月13日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日专利技术者孙义兴, 廖郑洪, 张华 , 张腊生, 李涛, 李炳惠, 许建国, 谢河彬, 谭会良, 陈曲 申请人:成都亨通光通信有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚合物光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：首先是聚合物空心圆棒的制备，先选取具有高折射率的物质作为聚合物的配比材料，然后用基础聚合物按比例混合，配比材料的折射率在１．４９－２．２范围内，基础聚合物为非结晶高分子物质，配比材料与基础聚合物的比例，用比重／单位在０．１－０．５％比例范围内混合，将配比材料与基础聚合物与链转移剂、自由基引发剂按适当比例混合，为保证材料的均匀性，应选取少量自由基引发剂和相对多的链转移剂（以ＰＭＭＡ为例），一般引发剂浓度在０．０１％－０．０４％ｍｏｌ之间，链转移剂应在０．３％ｍｏｌ，升温加热到本体聚合物温度８０℃状态下，通过直径粗细不同的两根玻璃管，同心套装在一起，端头封闭，留出浇铸口，按形成的模具浇铸成聚合物空心圆棒；将制备好的聚合物空心圆棒拉伸成毛细管，将拉伸好的聚合物毛细管，按需要的长度截成段，用截成段的聚合物毛细管堆积成规则均匀排列的六角形体，中心抽出七根，制备成空心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，或者用截成段的聚合物毛细管堆积成规则排列的六角形体，中心抽出一根，用同一直径的透明低损耗聚合物实心棒代替中心的被抽出的一根聚合物毛细管，制备成实心结构聚合物光子晶体光纤预制棒，拉制光子晶体光纤并涂覆层和盘绕，将制备好的空心结构的光子晶体光纤预制棒或者空心结构的光子晶体光纤预制棒，放入带有涂覆层装置的光纤拉制塔中拉制光纤，经过涂覆层装置，将涂覆材料均匀地涂覆在光纤的外层，形成光纤包皮。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙义兴，张腊生，谭会良，许建国，廖郑洪，李炳惠，张华，李涛，陈曲，谢河彬，
申请(专利权)人：成都亨通光通信有限公司，
类型：发明
国别省市：90