梯度型聚合物光纤的制备方法及研究进展

数字视频信号等的发展对传输介质带宽的要求越来越高,具有较大带宽的梯度型聚合物光纤(GI-POF)成为世界范围内的研究热点。详细介绍了近10年来研究较多的制备GI-POF的3种方法,分析了各种方法的优缺点。界面凝胶共聚法已经比较成熟,现有缺陷是其本身所固有的,难有大的突破;多层共挤法适合大规模生产,近年来取得了较大进展,工业化生产前景广阔;离心共聚法的应用有限,前景不明朗。对未来GI-POF制备方法的研究进行了展望,认为多层共挤法将成为GI-POF的主流制造方法。

梯度型聚合物光纤中折射率分布模型

首次利用洛仑兹函数对梯度型聚合物光纤 (棒 )中折射率分布曲线进行了模拟 ,推导出折射率分布的洛仑兹函数模型 ,并利用资料实验数据进行了验证 该模型只包括掺杂单体的初始浓度、分子体积和聚合温度三个基本参量 ,方程简单 ,便于计算 。

梯度型聚合物光纤中折射率分布的洛仑兹函数模型应用

利用洛仑兹函数对梯度型聚合物光纤 (棒 )中折射率分布曲线进行模拟 ,建立折射率分布的洛仑兹函数模型 .该模型只需掺杂物的初始浓度、分子体积和聚合温度 3个基本参数 .利用该模型对各种高折射率的掺杂物掺杂聚甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA)制备的梯度型聚合物光纤中的折射率分布进行了预测 ,发现掺杂物的折射率比分子体积对折射率梯度的影响更大 ;惰性掺杂物中二苯硫 ( DPS)掺杂效率最高 ;共聚掺杂物中苯甲酸乙烯酯 ( VB)

梯度型聚合物光纤预制棒折射率分布的间接测试

利用紫外光对溴苯 (BB)的吸收作用 ,采用紫外吸收光谱法对PMMA BB梯度型聚合物光纤预制棒的折射率分布进行了间接测试 .详细介绍了这种紫外有机光谱法的测试原理及方法 ,测试结果表明 ,所制备的预制棒的折射率分布是呈抛物线分布 ,但与最佳理论分布有着一定的偏差 ,与Lorentz Lorenz模拟方程的结果相对接近 .同其他复杂的测试方法相比 ,紫外光谱法所需仪器普通 ,测试简便 。

一种制备梯度型聚合物光纤预制棒的新方法及其折射率分布的调控

针对现有制备方法对梯度型聚合物光纤(GI-POF)折射率分布(RID,直接影响带宽)的调控能力有限的特点,提出了一种制备GIPOF预制棒的新方法,可以实现对RID的自如调控。通过理论计算阐述了这种方法制备预制棒时RID的调控方法。结果表明,制备预制棒时所用物料的层数越多,预制棒的RID越接近理想分布,最终实际所得预制棒的RID与理论计算十分一致。

梯度型聚合物通信光纤制备的理论分析

对直接挤出法制备梯度型聚合物光纤的工艺流程进行了分析,根据双组分混合物折射率计算理论和梯度型聚合物光纤径向折射率分布函数,计算了梯度型聚合物光纤单位长度中所含掺杂剂的质量;将非稳态扩散理论和有限差分法结合起来,对梯度型聚合物光纤折射率分布的形成进行了理论研究,建立了数学物理模型,得到描述梯度型聚合物光纤径向折射率形成的普遍性近似方法.

梯度型聚合物光纤中折射率分布模型的修正

利用实验数据对梯度型聚合物光纤(棒)中的折射率分布模型进行理论与实验验证,发现该模型对分子体积比大于1的掺杂体系模拟误差较大.通过计算,修正模型中分子体积比的指数参数为1. 1后,模拟误差显著减小,从不大于65% 变为小于20%.这说明分子体积比对界面凝胶聚合形成的梯度型折射率分布影响较大.

分子体积对丙烯酸酯单体在PMMA中扩散系数的影响

根据Vrenta Duda自由体积扩散理论的推论 ,说明分子体积对扩散系数有指数性的影响关系 ;利用实验数据验证了该推论 ,得到了分子体积对扩散系数影响的简化模型为lgD2 =ξ2 1lgD1+2 331。