一种聚合物侧光光纤及其制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式涉及光纤光缆制造领域，特别涉及一种聚合物侧光光纤及其制备装置与制备方法。本发明专利技术实施例提供了一种聚合物侧光光纤及其制备装置，其中，聚合物侧光光纤的芯层材料中包括散射粒子，利用光的散射和全反射原理，使投射到该散射粒子上的光线进行米散射或几何光学散射，使投射到光纤芯层和包层界面上的光线进行折射或全反射，从而扩大光纤的发光面积，同时使光纤散射出的光线更加柔和。通过本发明专利技术实施例提供的聚合物侧光光纤的制备装置和制备方法能够一次性生产多根聚合物侧光光纤，实现聚合物侧光光纤的产业化生产，制备出通体发光性能更优异的侧光光纤，从而满足不同行业对侧光光纤日益增长的市场需求。

A polymer side optical fiber and its preparation device

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物侧光光纤及其制备装置
本专利技术实施方式涉及光纤、光缆制造领域，特别是涉及一种聚合物侧光光纤及其制备装置。
技术介绍
塑料光纤(PlasticOpticalFiber，POF)，也称聚合物光纤或高聚物光纤，主要由高折射率的透明塑料芯层与低折射率的透明塑料包层构成。塑料光纤克服了传统玻璃光纤质脆、易断裂的缺陷，同时具有质轻、抗震且抗电磁干扰等优势，广泛应用于光纤传感器、工业控制和全光网络等领域。按照光传播的方式，塑料光纤通常分为端面发光光纤和侧光光纤。端面发光光纤是将入射光从光纤的一个端面输入，另一个端面输出。而侧光光纤是将光从光纤的侧面沿着光纤侧面的不同方向散射出去，具有通体发光的效果。侧光光纤也叫通体发光光纤或侧面发光光纤，常用于照明装饰领域。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中，聚合物侧光光纤的生产工艺繁琐，且其发光角度和发光亮度难以掌控，存在透光性较差且无法均匀出光的问题。
技术实现思路
为了克服现有聚合物侧光光纤存在的透光性较差，无法均匀出光且生产工艺繁琐的问题，本专利技术主要解决的技术问题是提供一种聚合物侧光光纤及其制备装置，通过纤芯中加入的散射粒子将光纤中的光从光纤的侧面均匀地散射出去。为了解决上述技术问题，本专利技术实施方式公开了如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种聚合物侧光光纤，所述聚合物侧光光纤包括芯层和包层，所述包层设置于所述芯层之外；所述芯层包括第一聚合物和第一散射粒子，所述第一散射粒子分布于所述第一聚合物中；其中，所述第一散射粒子用于使投射到所述第一散射粒子上的光进行米散射和/或几何光学散射。可选的，所述第一散射粒子包括有机纳米微珠光扩散剂。可选的，所述机纳米微珠光扩散剂包括有机硅树脂光扩散剂、苯乙烯型光扩散剂和压克力型光扩散剂中的至少一种。可选的，所述第一散射粒子的粒径为50-2000nm。可选的，所述第一散射粒子的质量遵循以下公式：m/M＝K˙d/l其中，m为所述第一散射粒子的质量；M为所述第一聚合物的质量；K为数值常量；d为所述聚合物侧光光纤芯层的直径；l为所述聚合物侧光光纤的产品发光长度。可选的，所述包层包括第二聚合物和分布于所述第二聚合物中的第二散射粒子；所述第二散射粒子用于使投射到所述第二散射粒子上的光进行米散射和/或几何光学散射，所述第二散射粒子与所述第一散射粒子相同或不同。可选的，所述第一聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的一种。可选的，所述第二聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯和氟塑料中的一种。第二方面，本专利技术实施例提供一种聚合物侧光光缆，所述聚合物侧光光缆包括保护套和本专利技术任一实施例提供的聚合物侧光光纤；所述保护套位于所述包层的外侧。第三方面，本专利技术实施例提供了一种聚合物侧光光纤制备装置，所述制备装置用于制备本专利技术任一实施例提供的聚合物侧光光纤，所述制备装置包括：第一搅拌装置、芯层材料挤出机、包层材料挤出机和共挤模具；所述第一搅拌装置连接所述芯层材料挤出机，所述第一搅拌装置用于将芯层材料混合均匀，并将所述芯层材料输送至所述芯层材料挤出机；所述芯层材料挤出机和所述包层材料挤出机分别与所述共挤模具连接。本专利技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例提供了一种聚合物侧光光纤及其制备装置，其中，聚合物侧光光纤的芯层材料中包括散射粒子，利用光的散射和全反射原理，使投射到该散射粒子上的光线进行米散射或几何光学散射，使投射到光纤芯层和包层界面上的光线进行折射或全反射，从而扩大光纤的发光面积，同时使光纤散射出的光线更加柔和。通过本专利技术实施例提供的聚合物侧光光纤的制备装置和制备方法能够一次性生产多根聚合物侧光光纤，实现聚合物侧光光纤的产业化生产，制备出通体发光性能更优异的侧光光纤，从而满足不同行业对侧光光纤日益增长的市场需求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a是本专利技术实施例提供的一种聚合物侧光光纤的横剖面结构示意图；图1b是本专利技术实施例提供的一种聚合物侧光光纤的纵剖面结构示意图；图2a是本专利技术实施例提供的另一种聚合物侧光光纤的横剖面结构示意图；图2b是本专利技术实施例提供的另一种聚合物侧光光纤的纵剖面结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种几何光学散射原理示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种米散射原理示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种聚合物侧光光纤的发光原理示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种聚合物侧光光纤的制备装置示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种聚合物侧光光纤的生产流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本专利技术各个实施例中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。塑料光纤通常由芯层(纤芯)与包层(反射层)组成，现有的端面发光光纤中，光源发出的光线通过光纤的端面进入芯层，并在芯层与包层交界处进行全反射，最终光线从光纤的另一端面射出。为了使塑料光纤达到较佳的通体发光的效果，使光线均匀地从包层的表面射出去，本专利技术实施例在芯层材料中加入散射粒子，利用了光的散射和全反射原理，使投射到该散射粒子上的光线进行米散射或几何光学散射，使投射到光纤芯层和包层界面上的光线，一部分通过两次折射进入外环境，另一部分进行全反射，继续在光纤中传播，从而实现通体发光，同时使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物侧光光纤，其特征在于，所述聚合物侧光光纤包括芯层和包层，所述包层设置于所述芯层之外；/n所述芯层包括第一聚合物和第一散射粒子，所述第一散射粒子分布于所述第一聚合物中；其中，/n所述第一散射粒子用于使投射到所述第一散射粒子上的光进行米散射和/或几何光学散射。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物侧光光纤，其特征在于，所述聚合物侧光光纤包括芯层和包层，所述包层设置于所述芯层之外；
所述芯层包括第一聚合物和第一散射粒子，所述第一散射粒子分布于所述第一聚合物中；其中，
所述第一散射粒子用于使投射到所述第一散射粒子上的光进行米散射和/或几何光学散射。


2.根据权利要求1所述的聚合物侧光光纤，其特征在于，所述第一散射粒子包括有机纳米微珠光扩散剂。


3.根据权利要求2所述的聚合物侧光光纤，其特征在于，所述有机纳米微珠光扩散剂包括有机硅树脂光扩散剂、苯乙烯型光扩散剂和压克力型光扩散剂中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的聚合物侧光光纤，其特征在于，所述第一散射粒子的粒径为50-2000nm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的聚合物侧光光纤，其特征在于，所述第一散射粒子的质量遵循以下公式：
m/M＝K˙d/l
其中，m为所述第一散射粒子的质量；
M为所述第一聚合物的质量；
K为数值常量；
d为所述聚合物侧光光纤芯层的直径；
l为所述聚合物侧光光纤的产品发光长度。


6.根据权利要求5所述的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏达，陈明，胡卫明，林国通，许泽楷，
申请(专利权)人：深圳市圣诺光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44