梯度型折射率聚合物光纤的研究.pdf

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1、梯度型折射率聚合物光纤的研究周鸿颖，等梯度型折射率聚合物光纤的研究StudyonthePOIymerOpticaIFiberFeaturingGradientlndexofRefractiVe周鸿颖1陬家璧1胡群华2(上海理工大学光电信息与计算机工程学院1，上海200093；东华大学理学院2，上海200051)摘要：聚合物光纤(POF)具有制造简单、价格便宜、接续快捷、抗冲击强度高、抗辐射等优点，是短距通信网的理想选择。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为基质，采用界面凝胶聚合制备了梯度型聚合物光纤预制棒，利用拉丝机将预制棒熔融拉丝，获得性能良好的聚合物光纤。试验中，利用离心旋转和逐级

2、升温等措施避免了气泡的产生，初步比较了不同保温时间对预制棒折射率分布的影响，对预制棒的制备有一定的参考意义。关键词：聚合物光纤梯度折射率色散预制棒温度控制器工业自动化中图分类号：TN818文献标志码：AAhitract：f10s∞ssir唔t壬leadvantagesofe踮yt0makellowcost，fhttoconnect，lIighim掣屺ts仕eng山andmdiationresist锄ce。吐lepolymer叩tical矗ber(POF)is血eidealchoiceforshortdistanceco咖呵c撕onnetworks．Byad叩dnginterf如

3、ial·gel叫ymeri刎on埘tIIMMA踮岫b眦rrmte-rial。tIlepref“catedrodofthepolymeroptical丘berfhturir培gradientindexofrefhctionisprepared。thent}IeprefabricatedmdismeltedarIddrewbytlledmwiIlgbench。∞dfinally山epolymer叩ticalfiberwithIligIIperfbⅡn肌ceisacqIIir划．Duringtheexperiment。tllebub埘eisavoidedbycentrifhgalro

4、tation蛐dgradualtemperatl鹏incre勰ing-山eimpact0nt11edis幽donofindexof幽ctionto山epref曲ricatedrodwidldi】髓r_∞ttempemtu陀holdirlgtiIneisc咖pa弛dprelimi瑚血ly，whichpossesce商nrefbrenceValuefbrmalcingthep陀f曲ricatedrod．KeyWords：B咖姗咖caI丘b盯(POF)G珀_dieIltindex0f越ac‰Dis删on枞catIed州Ter叩脚眦咖血nuerIIld咖rial肌t岫曲n0引言聚合物光

5、纤(polymeropticalfiber，PoF)具有制备简单、价格便宜、连接方便和抗冲击等优点，成为短距离宽带通信网的理想选择。因此，现已广泛应用于汽车、工业自动化等方面，是光纤人户理想的材料¨‘31。近年来，随着高分子材料科学的发展，对新型的聚合物光纤，如耐热、耐湿、耐辐照、高度光敏等特种聚合物光纤的研究开辟了其在航天、高温、传感等领域的新应用一“。。聚合物光纤按折射率分为阶跃型光纤和梯度型光纤两类。阶跃型光纤的纤芯折射率分布均匀，芯层折射率大于包层并在两者分界面上突变。阶跃型聚合物光纤(stepide】【polymer叩tical6ber，SIPOF)具有严重的模式色散

6、、窄带宽等缺点，多数应用于车灯监控、照明等方面。梯度型光纤的纤芯折射率沿其径向呈抛物线分布。光线传输的路径近似为正弦波，不同入射角的光线的传输轨迹不同，但最终都汇聚在轴线，称之为自聚焦效应。这可以使不同模式的光在芯层中传播的延时差变小，从而在很大程度上减小模式色散而提高光纤的带宽，扩大东华大学中央高校基本科研业务基金资助项目(编号：20llDl0901)。修改稿收到日期：2叭l—03—16。第一作者周鸿颖，女，1975年生，现为上海理工大学光学工程专业在读博士研究生，讲师；主要从事聚合物光纤方面的研究。《自动化仪表》第32卷第7期加11年7月通信容量。因此梯度型聚合物光纤(g阻

7、dedindexpoly—mer叩ticalfiber，GIPoF)受到更多的关注¨’。梯度型聚合物光纤的制备大多采用界面凝胶法聚合，但经常会产生气泡以及局部不透明等问题导致失败，有人提出采用溶胀一凝胶聚合法和引发剂扩散法解决哺1。本文采用界面凝胶聚合法，通过离心旋转并改变聚合温度及时间等条件解决了这一问题，并制备了透明、无气泡的GIPOF预制棒。利用拉丝炉将预制棒热拉丝成纤，最终得到了透明、连续、性能优良的GIPOF。1制备预制棒1．1材料将甲基丙烯酸甲酯(MMA)原料与5％NaoH溶液充