MPOF切割机温度控制系统的设计

微结构聚合物光纤(MPOF)是一种新型的聚合物光纤,其主要特征是在包层中有形状、大小、排列不同的空气孔。因为材料的特性,聚合物光纤的切割以及端面处理要比石英光纤复杂得多,尤其对于具有微结构的聚合物光纤更是如此。影响光纤切割质量的因素很多,其中切割时切割机的温度是决定光纤切割质量的关键。因此,设计了一种以单片机作为核心部件的切割机温度精确控制系统。该系统工作稳定,性能可靠,能够满足实验需要。

MPOF的制备

微结构聚合物光纤(MPOF)是一种新型的光纤,有着良好的应用前景,为此介绍了MPOF的各种制备方法:毛细管堆叠法、铸塑法、钻孔法等;并用毛细管堆叠法和铸塑法分别制作了一种微结构双折射光纤和一种分段式包层结构光纤。还提出了一些具有创新意义的工艺手段,而这些工艺手段通过实验证明是令人满意的。

MPOF用拉丝塔分区加热系统的设计

拉丝是制作微结构聚合物光纤(MPOF)的关键环节之一,而加热系统则是拉丝塔的关键组成部分。制作MPOF要求加热系统的温度场呈特殊分布,因此设计了一种基于微控制器(MicrocontrolUnit,MCU)的分区加热系统。该系统温度曲线比较理想,满足了制作MPOF的需要。

溶胶-凝胶薄膜修饰的微结构聚合物光纤氟离子传感探头

通过对微结构聚合物光纤修饰桑色素-铝配合物掺杂的凝胶薄膜,制备了一种氟化物光纤传感探头。这种探头的结构基于微结构聚合物光纤实现,其内部具有贯穿的微孔道结构,这种微孔道结构可以作为敏感材料的载体以及微传感池。敏感层的修饰通过溶胶-凝胶过程实现,将掺有桑色素-铝的溶胶直接吸入光纤内部,可以在光纤微孔阵列中形成凝胶敏感膜。微结构光纤内部可以容纳微量液体,传感过程在微孔道内进行。基于荧光淬灭原理实现传感,氟离子对凝胶膜中桑色素-铝具有强烈的荧光淬灭作用,因此,传感探头对于不同浓度的氟离子溶液表现不同的荧光强度。在pH值为4.6的条件下,探头对于氟离子具有良好的响应,可在5～50mmol/L内传感。

微结构聚合物光纤制备技术研究

微结构聚合物光纤以其制备工艺简单,实用性强而倍受研究人员关注。在国家自然科学重点基金的资助下,提出了微结构聚合物光纤预制棒的化学原位本体聚合技术和PMMA颗粒料挤出技术以及微结构聚合物光纤预制棒的套管法二次拉伸技术,成功制备了微结构掺诺丹明6G型、椭圆芯高双折射型、无限单模型和布拉格光栅光纤型等各种微结构聚合物光纤。通过对微结构聚合物光纤制备工艺的研究,对几种已经成功开发的微结构聚合物光纤进行报道。

纳米银修饰的微结构聚合物光纤作为化学-光学传感材料的初步研究

通过调节在微结构聚合物纤维(Microtubes Polymer Opeical Fibers,MPOF)孔道中进行的动态化学反应——银镜反应的条件,可以得到管状或岛状纳米Ag修饰的MPOF.扫描电镜分析显示:在高反应物浓度下,在孔洞阵列中进行反应得到管状银修饰的MPOF;该Ag微管-MPOF复合纤维是导电性的,可以直接作为阵列电极制造电化学传感器.研究结果显示,MPOF复合纤维对治癌物质硝酸根或亚硝酸根有高的可逆氧化还原活性;在低反应物浓度下,在孔洞阵列中进行反应得到岛状银修饰MPOF;当把岛状银修饰MPOF插入有机荧光物质的水溶液中时,观察到荧光有明显的增强效应.

Ag微米管阵列修饰的聚合物光子晶体光纤制备工艺研究

以聚合物光子晶体光纤空气孔阵列为模板,制备了Ag微米管阵列修饰的聚合物光子晶体光纤.讨论了银氨溶液和葡萄糖溶液浓度以及反应时间和温度对银微米管形貌的影响.在Ag(NH3)2+与C6H6O浓度比为2,反应时间为20min,温度为65℃条件下光纤孔洞表面获得了规则的Ag微米管状结构,并对Ag的生长机理进行了讨论.

挤出法制备微结构聚合物光纤牵伸控制系统的研究

主要研究了挤出法制备微结构聚合物光纤的牵伸控制系统。通过单片机实现了转速反馈和直径测量反馈组成的双闭环控制牵伸电机转速,有效地提高了控制的精度;在控制上采用积分分离PID算法和模糊自适应PID算法组成的串级控制器,既保证了控制精度,也满足了系统的快速响应性。

微结构聚合物光纤制备材料的聚合工艺

针对制备微结构聚合物光纤(MPOF)所采用的反应系统,采用正交试验法,确定了影响甲基丙烯酸甲酯(MMA)本体聚合的主要工艺条件,改进了聚合工艺。实验结果表明在反应温度为135℃,反应时间为23 h,引发剂量为0.01%,链转移剂量为0.06%的条件下,MMA的转化率为86%,分子量为7.3万。

Role of Flexible Macro Fibre Composite (MFC) Actuator on Bragg Wavelength Tuning in Microstructure Polymer Optical Fibre Long Period Grating for Strain Sensing Applications

The microstructure polymer optical fibre (mPOF) inscribed long period grating (LPG) offers a wide field of application in strain sensors arena within the materials elastic limit. Flexible innovative macro fibre composite (MFC) actuator generates electromechanical force under DC driving voltage. We propose a novel method for Bragg wavelength blue shifting through stretch tuning of mPOF LPG in axial direction under applied DC voltage on attached MFC with LPG. The grating period of mPOF LPG changes refractive index and causes blue shift of Bragg grating fibre wavelength. The shifting governs on the values of generated electromechanically strain transfer from flexible MFC to mPOF LPG and they have potential applications in strain sensor.