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渐变型塑料光纤预制棒的制备与工艺研究

耿玉慧  
【摘要】:1964年,美国杜邦公司首先成功研制了阶跃型塑料光纤,并很快商品化。其后,通过二十多年的研究,在降低塑料光纤损耗方面取得了很大的成功。1982年,日本庆应大学的koike等人首先用界面-凝胶法研制了梯度型塑料光纤,提高了塑料光纤的传输带宽,有效地解决了信息传输的瓶颈问题。 本文通过对塑料光纤的损耗、色散与带宽进行详细讨论,分析了梯度型塑料光纤在带宽方面无法比拟的优点。 梯度型塑料光纤制备方法主要有两种:直接挤出法和预制棒拉纤法。 预制棒拉纤法的关键技术是预制棒的制备,我国在预制棒制备工艺上仍然存在很多问题。本课题主要研究以甲基丙烯酸甲酯为基质,溴苯为高折射率掺杂剂,用界面-凝胶法制备梯度型塑料光纤预制棒,通过改变原材料配比、以及温度、压强等因素,分析气泡和真空泡存在的原因并提出解决方案;通过调节链转移剂的含量,控制聚合物分子量分布以及分子量分布宽度,从而控制预制棒的玻璃化转变温度(T_g),使制备的棒具有良好的拉丝性能,以及所拉出的纤维具有较高的强度;另外对预制棒折射率的形成机理进行模拟,并用空间滤波法对折射率进行测量;通过对不同溴苯浓度的样品折射率测试结果分析,得出溴苯对折射率影响只与溴苯的初始浓度有关。最后通过大量试验确定制备基本无缺陷的预制棒的工艺条件以及最佳原材料配比方案。


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