[实用新型]一种带有螺旋沟槽的侧发光光纤

说明书

本实用新型提供了一种带有螺旋沟槽的侧发光光纤，所述侧发光光纤由柱形纤芯外圆周裹包层组成，所述包层上设有深入该包层内部的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽的内部宽度小于其外部宽度，即螺旋沟槽内窄外宽。本实用新型所述的螺旋沟槽位于光纤包层表面并深入包层内部，以螺旋方式环绕光纤轴线、重复沟槽截面，螺旋沟槽截面表现为内窄外宽的形状；本实用新型所述的侧发光光纤与现有的成纤后局部改造方法相比，由于螺旋沟槽环布于光纤表面，其导致的侧面发光分布均匀、发光效率高、设计性好；本实用新型所述的螺旋沟槽还能对侧面出射的光束方向产生约束作用。

技术领域

本实用新型涉及特殊光纤技术领域，尤其涉及一种带有螺旋沟槽的侧发光光纤。

背景技术

侧发光光纤可在易燃易爆、绝缘要求高的特殊场合提供照明，该照明方式具有绝缘、柔性、防水、分布式、耐腐蚀、稳定性高、安全环保等优点。该类光纤还广泛应用于装饰幕墙、舞台灯、汽车装饰等个性化装饰照明场合。

侧发光光纤沿用通信光纤的制作方法，先制备截面大、长度短的光纤预制棒，然后通过拉丝获得所需光纤。其中预制棒截面与光纤截面为相似形。

侧发光光纤通常以塑料或石英为基础材料，采用光纤通行的芯-包结构，即光纤中心为折射率较高的纤芯，外部包覆折射率较低的包层，纤芯和外部包覆的包层共同构成光的波导。也有部分侧发光光纤为匀质纤维，光纤本身不具备上述双层或多层的芯-包结构，此类光纤以纤维本身作为波导的纤芯，以其外包覆的空气作为包层构成波导。

通信用光纤也采用上述芯-包波导结构。当所选材料损耗较小时，该结构能够保证大量光沿光纤向前传输，最终到达尾端输出。由于波导对光的良好束缚能力，该类光纤在传输过程中从光纤侧面泄露的光总量很小，用于照明效果不佳。

侧发光光纤由于特殊的分布式照明性应用目的，要求输入光能够均匀持续地从光纤侧面出射。为了提高侧面发光效率，已知的方法主要包括：

材料改性；例如在专利号为CN200980125175的专利中记载，向包层和/或纤芯材料中添加光散射剂。散射剂的加入能够增强所在区域的任意方向散射，导致更多的光在传输过程中改变方向，从侧面向外泄露。但该方法对材料中散射剂的类型、颗粒大小、分布密度、均匀度等都存在严格要求，加工难度大。

在专利号为CN01262914的专利中记载，在光纤表面通过消除或增加材料的方式形成离散散射体，在光纤侧面增加异种材料的反射膜。已有的局部改造方法存在处理工艺复杂、处理效率低、发光效率不够理想、一致性较差的问题。

发明内容

本实用新型提供一种带有螺旋沟槽的光纤结构及其易操作的制备方法，增加侧发光光纤的侧面发光效率。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型提供了一种带有螺旋沟槽的侧发光光纤，所述侧发光光纤由柱形纤芯外圆周裹包层组成，所述包层上设有深入该包层内部的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽的内部宽度小于其外部宽度。

进一步地，所述螺旋沟槽依据所述包层的总长度进行通长设置或分段设置。

进一步地，所述螺旋沟槽为并联的若干组螺旋沟槽。

进一步地，分布在所述包层上的螺旋沟槽为相同构造或者为不同构造的级联。

进一步地，所述螺旋沟槽在该侧发光光纤端面方向的截面为尖角朝向纤芯方向的弧边三角形状。

进一步地，所述纤芯的直径为0.1mm～1mm，所述包层的外径为 0.2mm～5mm，所述螺旋沟槽的螺距为2mm～200mm；所述螺旋沟槽深入所述包层内0.05mm～2mm，所述螺旋沟槽的尖角为25°～40°。