[發明專利]一種同步探測光電化信號的復合玻璃光纖及其制備方法

在審

• 申請號: 201910976124.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110776253A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 周時鳳;戴毅;杜明輝;張偉達;藍碧蛟;李佳熙
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C03B37/025
• 分類號: C03B37/025;C03B37/027;G01D21/02
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡克永

1.一種同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于包括如下步驟：

光纖包層(1)制備，即將玻璃材料制備成圓柱形預制棒；在圓柱形預制棒內預制一個第一圓柱空腔，在該第一圓柱空腔的兩側分別預制一個第二圓柱空腔，完成光纖包層(1)制備；第一圓柱空腔的軸線與圓柱形預制棒的軸線同軸；位于兩側的第二圓柱空腔的軸線與第一圓柱空腔的軸線平行；玻璃纖芯初級預制棒制備，即將玻璃纖芯材料制備成圓柱形玻璃纖芯(2)，其直徑與光纖包層(1)中的第一圓柱空腔直徑相同；將圓柱形玻璃纖芯(2)置于第一圓柱空腔內，獲得含有玻璃纖芯的初級預制棒；將作為電極(3)的金屬材料，分別置于初級預制棒的兩個第二圓柱空腔中，然后在拉絲塔連續拉制光纖，獲得光電復合玻璃光纖；截取一段光電復合玻璃光纖，然后對其中一個截斷的端面加工出粗糙結構面(4)，然后在粗糙結構面(4)上鍍一層貴金屬納米顆粒層，即可獲得能夠探測光信號、電信號和/或化學信號的多功能復合玻璃光纖器件。

2.根據權利要求1所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述粗糙結構面(4)為條紋狀或者顆粒狀；第一圓柱空腔與第二圓柱空腔距離間隔為2～3mm。

3.根據權利要求2所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述在拉絲塔連續拉制光纖，是指在拉絲塔上以600℃～1800℃的溫度下連續拉制。

4.根據權利要求3所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述第一圓柱空腔深度小于或者等于圓柱形預制棒長度，第二圓柱空腔的深度≤圓柱形預制棒長度。

5.根據權利要求4所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述玻璃纖芯的材料折射率大于光纖包層(1)的材料折射率；玻璃纖芯材料的拉絲溫度小于或者等于光纖包層(1)的拉絲溫度；所述復合玻璃光纖的直徑為50μm～2mm。

6.根據權利要求5所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述光纖包層(1)材料為K9玻璃、磷酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃或者石英玻璃。

7.根據權利要求6所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述玻璃纖芯材料為ZF1型玻璃、鋰硼玻璃、磷酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃或者多組分玻璃。

8.根據權利要求7所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述電極(3)的金屬材料為鎢、鉬、鉑、金、銀、鋁、銅或者鐵；所述貴金屬納米顆粒層中的金屬材質為金或者銀。

9.根據權利要求8所述同步探測光電化信號的復合玻璃光纖制備方法，其特征在于：所述第一圓柱空腔和第二圓柱空腔內壁，以及圓柱形玻璃纖芯(2)表面均進行拋光處理。

10.權利要求9所述復合玻璃光纖制備方法所獲得的用于同步探測光電化信號的復合玻璃光纖，該復合玻璃光纖可作為光學信號、電學信號和/或化學信號探測的探測器件。