[發明專利]光纖面板及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011563999.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112679087B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 賈金升;廉姣;劉娟;侯偉杰;劉輝;張洋;石鈺
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C03B37/028
• 分類號: C03B37/028;C03B37/15;C03B37/018;G02B6/02;G02B6/06;G02B6/08
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 張曉萍;劉鐵生

1.一種光纖面板，包括陣列排布的數條光學纖維，其特征在于，

所述的光學纖維包括：

芯料，其材質為摻鍺石英玻璃或純石英玻璃；

皮料，包覆于所述芯料的外側；所述皮料的材質為摻氟石英玻璃；和

包覆層，包覆于所述皮料的外側；所述包覆層的材質為摻鍺石英玻璃；所述包覆層中的鍺含量大于所述芯料中的鍺含量；

相鄰的所述光學纖維的包覆層熔接為一體；

其中，以摩爾百分含量計，所述芯料中的鍺含量≤5％；所述皮料中的氟含量為1～3％；所述包覆層中的鍺含量為10～15％。

2.根據權利要求1所述的光纖面板，其特征在于，其對于波長≤400nm的光線的透過率≥62％。

3.一種光纖面板的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：

1)預制棒制備：取摻氟石英玻璃管作為皮料管，在其內部沉積摻鍺石英玻璃或純石英玻璃作為芯料，在其外圍沉積摻鍺石英玻璃作為包覆層；熱熔，得預制棒；所述包覆層中的鍺含量大于所述芯料中的鍺含量；

2)纖維拉制：將所述預制棒進行n次拉絲和排列，得到n次復絲棒；n為2或3；

3)加熱所述n次復絲棒使其熔合，拉板，光學加工，得到光纖面板；

其中，以摩爾百分含量計，所述皮料管中的氟含量為1～3％；所述芯料中的鍺含量≤5％；所述包覆層中的鍺含量為10～15％。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)所述拉絲和排列為3次；步驟3)所述的n次復絲棒為三次復絲棒。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述皮料管的管壁厚度為1.5～4mm，外徑為20～40mm；所述包覆層的厚度為0.2～0.5mm。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的拉絲在氬氣氛圍中進行，拉絲溫度為1800～2100℃；所述的排列是將所述拉絲步驟得到的絲碼放為徑向截面為正六邊形的復絲棒；其中，一次復絲棒和二次復絲棒中對邊距離均為20～40mm，三次復絲棒的對邊距離為20～50mm。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的絲包括單絲、一次復絲和二次復絲；所述單絲的徑向截面為圓形，其絲徑為1～4mm；所述一次復絲和所述二次復絲的徑向截面均為正六邊形；所述正六邊形對邊的距離為1～4mm；所述二次復絲中單根絲的絲徑≤50μm。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述拉板包括以下步驟：

A、將三次復絲棒的兩端分別固定于兩個相對位置可調節的夾持件上；

B、將所述三次復絲棒的棒體的部分區域置于1800～2100℃溫區，棒體的其余區域置于1600～1800℃溫區及爐外，加熱熔合；

C、增加兩個夾持件之間的距離，使處于1800～2100℃溫區的棒體變細；隨著所述夾持件和所述1800～2100℃溫區的相對移動，變細的棒體移動至所述1600～1800℃溫區降溫固形；拉板后，變細的棒體中單根絲的絲徑為5～30μm。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟B所述1800～2100℃溫區由環形加熱帶發熱形成；所述三次復絲棒沿軸向穿過所述環形加熱帶且置于所述環形加熱帶的中心位置。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述環形加熱帶的寬度為5～8cm。

11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述1800～2100℃溫區和所述1600～1800℃溫區均為多個；不同溫度的溫區間隔設置。

12.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述1800～2100℃溫區和所述1600～1800℃溫區沿著所述三次復絲棒平移；所述溫區的移動速度是所述夾持件移動速度的1～2倍。

13.一種紫外探測器，包括輸入光窗和/或輸出光窗，其特征在于，所述輸入光窗和/或輸出光窗采用如權利要求1至2任一項所述的光纖面板。