一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102226847A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102226847A(43)申请公布日2011.10.26(21)申请号201110156571.0(22)申请日2011.06.13(71)申请人南京师范大学地址210046江苏省南京市栖霞区文苑路1号(72)发明人王鸣倪海彬郭文华陈威(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.G02B6/02(2006.01)C30B29/16(2006.01)C30B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纤芯由反蛋白石(3DOM三维有序大孔材料)修饰的微结构光纤。其主要制作步骤为：配置PS或PMMA胶体微球溶液,并添加一定比例的前驱物溶液（TEOS或TiBALDH）；用Sol-gel协同自组装法在毛细管内生长一段胶体晶体，胶体晶体的间隙中水分减少时形成前驱物凝胶，用箱式炉高温烧结去除胶体晶体形成反蛋白石结构；将两根普通标准光纤除去涂覆层，垂直切割，分别从两端插入毛细管中至反蛋白石结构处，并用胶水将光纤固定，然后用热塑套管固定封装毛细管和光纤。本发明制备的微结构光纤可作为光纤滤波器和生物医疗传感器件；由于利用的是普通标准光纤制备，可以与现有的光纤通信网络连接，便于实现全光传感网络；其制作简便、可靠、通用性强。CN1026847ACCNN110222684702226856A权利要求书1/1页1.一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤,包括两段去除部分涂覆层后的标准光纤、毛细管、反蛋白石结构和热塑套管，其特征在于，毛细管的两端开有喇叭口，毛细管内制备有反蛋白石结构；两段标准光纤的各自一端去除涂覆层后,分别垂直切割，端面都为平整的圆形，所述两个平整端再分别从所述毛细管两端的喇叭口穿入毛细管，与所述反蛋白石结构接触；所述毛细管两端的喇叭口分别卡住所述两段标准光纤的涂覆层，并利用胶水填满所述两个喇叭口来固定光纤；上述组成的光纤-毛细管-光纤结构采用热塑套管固定封装。2.根据权利要求1所述的一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤，其特征在于：所述标准光纤为国际电信联盟规范的G.652、G.653、G.655、G.656、OM1、OM2或OM3。3.根据权利要求1或2所述的一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤，其特征在于：所述毛细管为石英毛细管，其尺寸为：内径0.126mm、外径1mm至3mm、长10mm至50mm，或毛细管的外横截面为矩形，其边长1mm至3mm。4.一种制备如权利要求1所述微结构光纤的方法,其制备工艺步骤如下：a）取一根两端开有喇叭口的毛细管,分别用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗20分钟，然后用氮气吹干备用；b）配置SiO2或者TiO2的前驱物溶液，SiO2的前驱物溶液质量比为—TEOS（98wt%）：0.1M/L的HCl：无水乙醇=1:1:1.5；TiO2的前驱物水溶液为TiBALDH（10wt%），搅拌一小时备用；c）配置PS或PMMA材料的胶体微球溶液，微球直径偏差/平均直径×100％<0.2％，体积百分比浓度为1%～3%，溶剂为去离子水；d）将步骤b）中配置的前驱物溶液添加到由步骤c）得到的胶体微球溶液中，添加的前驱物溶液体积百分比是胶体微球溶液体积百分比的10倍；e）将步骤a）中的毛细管垂直插入d）中配置好的溶液内，在毛细管中吸入一段溶液后取出毛细管；f）将步骤e）中的毛细管竖直固定在恒温干燥箱内，在一定的温度、湿度的条件下，采用Sol-gel协同自组装法在毛细管内自组装胶体晶体，胶体晶体的间隙中水分减少时形成前驱物凝胶，恒温条件下静置20小时左右；g）将步骤f）中制备的管内自组装有胶体晶体的毛细管在一定温度下进行烧结，除去PS或者PMMA胶体晶体，于是在毛细管内得到一段反蛋白石结构；h）取两段标准光纤，两段光纤的一端去除部分涂覆层并垂直切割，两段光纤垂直切割的一端分别从g）中制备的毛细管两端的喇叭口穿入毛细管内，至反蛋白石结构处为止，毛细管的两个喇叭口分别卡住两段光纤另一端的涂覆层，用胶水填满喇叭口固定住光纤，组成的光纤-毛细管-光纤结构再采用热塑套管固定封装，即得到所述反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述胶体微球的直径为100nm至1000nm。2CCNN110222684702226856A说明书1/3页一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种微结构，特别是涉及一种微结构光纤及其制备方法。背景技术[0002]将光子晶体的带隙结构应用于光纤，形成了光子晶体光纤(PhotonicCrystalFiber,P