一种反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤及其制备方法

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。

主权项

一种制备反蛋白石修饰纤芯的微结构光纤的方法，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‑98wt％的TEOS∶0.1M/L的HCl∶无水乙醇＝1∶1∶1.5；TiO2的前驱物水溶液为10wt％的TiBALDH，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。