塑料光纖顧名思義,即構成光纖的芯與包層都是塑料材料。與大芯徑50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纖相比,塑料光纖的芯徑高達200-3000μm,其接續時(shí)可使用不帶光纖定位套筒的便宜注塑塑料連接器,即便是光纖接續中芯對準產(chǎn)生±30μm偏差都不會(huì )影響耦合損耗。正是塑料光纖結構賦予了其施工快捷,接續成本低等優(yōu)點(diǎn)。另外,芯徑100μm或更大則能夠消除在石英玻璃多模光纖中存在的模間噪音。
今天,人們用來(lái)制造塑料光纖的兩種方法:擠壓法和界面凝膠法都是由塑料生產(chǎn)加工工藝演變而來(lái)的。
擠壓法主要用于制造階躍折射率分布塑料光纖。該工藝步驟大致如下:首先,將作為纖芯的聚甲基丙烯甲酯的單體甲基丙烯甲酯通過(guò)減壓蒸餾提純后,連同聚合引發(fā)劑和鏈轉移劑一并送入聚合容器中,接著(zhù)再將該容器放入電烘箱中加熱,置放一定時(shí)間,以使單體完全聚合,后,將盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加溫至拉絲溫度,并用干燥的氮氣從容器的上端對已熔融的聚合物加壓,該容器底部小嘴便擠出一根塑料光纖芯,同時(shí)使擠出的纖芯外再包覆一層低折射率的聚合物,就制成了階躍型塑料光纖。
梯度折射率分布塑料光纖的制造方法為界面凝膠法,界面凝膠法的工藝步驟大致如下:首先將高折射率摻雜劑置于芯單體中制成芯混合溶液,其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引發(fā)劑和鏈轉移劑放入芯混合溶液,再將該溶液投入一根選作包層材料聚甲基丙烯甲酯(PMMA)的空心管內,后將裝有芯混合溶液PMMA管子放入一烘箱內,在一定的溫度和條件下聚合。在聚合過(guò)程中,PMMA管內逐漸被混合溶液溶脹,從而在PMMA管內壁形成凝膠相。在凝膠相分子運動(dòng)速度減慢,聚合反應由于“凝膠作用”而加速,聚合物的厚度逐漸增厚,聚合終止于PMMA管子中心,從而獲得一根折射率沿徑向呈梯度分布的光纖預制棒,后再將塑料光纖預制棒送入加熱爐內加溫拉制成梯度折射率分布塑料光纖。