[发明专利]一种单模阶跃型聚合物光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)通过精密挤出机将Zeonex E48R颗粒熔融挤出成圆棒，并冷却至室温25℃，制成的圆棒直径控制在4.8～5.2mm；其中熔融温度控制在140～180℃；

(2)通过精密挤出机将Zeonex 480R颗粒熔融挤出成圆筒，并冷却至室温25℃，制成的圆筒外径控制在125.5～126mm，内径控制在4.3～4.7mm；其中熔融温度控制在140～180℃；

(3)分别对所述步骤(1)制得的圆棒的外表面、所述步骤(2)制得的圆筒的内、外表面进行研磨抛光，使圆筒的内表面与圆棒的外表面尺寸处于过盈配合H7/s6；

(4)将所述步骤(3)制得的圆棒的一端拉丝成过渡段和圆细丝段，拉制温度控制在160～180℃，拉制完成后并冷却至室温25℃；圆细丝段的直径控制在0.5～1mm，长度大于步骤(3)制得的圆筒的长度，圆细丝与圆棒的未拉伸段之间连接设有过渡段，过渡段为圆锥台状结构，且过渡段的锥面朝向圆细丝段；

(5)将所述步骤(3)制得的圆筒升温至120℃，再将所述步骤(4)制得的圆棒的圆细丝段从圆筒的一端开口穿入并从圆筒的另一端开口伸出；然后向外牵引圆细丝段，使圆棒的过渡段和未拉伸段先后穿入圆筒，直至未拉伸段完全包裹在圆筒内；待圆筒冷却至室温25℃后，将圆细丝段和过渡段切除，制得光纤预制棒；

(6)将所述步骤(5)制得的光纤预制棒在真空热处理炉中真空环境下进行低温退火，其退火温度控制在100～110℃，退火时间为3天；

(7)通过光纤拉丝机将所述步骤(6)制得的光纤预制棒进行预拉，预拉后的光纤预制棒的外径控制在4～6mm，其中光纤预制棒的拉丝温度控制在120～180℃；然后在真空热处理炉中真空环境下进行低温退火，其退火温度控制在110～120℃，退火时间为2天；

(8)通过光纤拉丝机将所述步骤(7)制得的光纤预制棒进行终拉，终拉制成单模光纤，单模光纤的外径控制在123～126μm，其中光纤预制棒的拉丝温度控制在140～200℃；然后在真空热处理炉中真空环境下进行低温退火，其退火温度控制在120～130℃，退火时间为1天；最后冷却至室温25℃，最终得到单模阶跃型聚合物光纤；

所述单模阶跃型聚合物光纤由芯层和包层组成，所述包层包裹在所述芯层外，且与所述芯层相连接，所述芯层材料为Zeonex E48R，所述芯层直径为4.4～4.8μm；所述包层材料为Zeonex 480R，所述包层外径为124～126μm；所述芯层和所述包层为同心轴结构。

2.根据权利要求1所述的一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)过渡段的锥面的锥度控制在70°～80°，长度控制在5～10mm。

3.根据权利要求1所述的一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)圆棒的圆细丝段、过渡段、未拉伸段的中心轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)光纤预制棒的送料速度控制在1～5mm/min，预拉光纤预制棒的拉制速度为0.5mm/s。

5.根据权利要求1所述的一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)光纤预制棒的送料速度控制在0.1～0.5mm/min，单模光纤的拉制速度为0.01～0.05mm/s。

6.根据权利要求1所述的一种单模阶跃型聚合物光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)、所述步骤(7)、所述步骤(8)的真空热处理炉真空度为0.1～1Pa。