[发明专利]一种光纤环的制备方法及光纤环

说明书

技术领域

本申请涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤环的制备方法，以及该方法制备得到的光纤环。

背景枝术

光纤环的制备是光纤陀螺的最复杂的部分，目前为人工方式制备。现有技术中，通常采用三种方式制备光纤环：第一种是在光纤缠绕成环的过程中，每绕满一层在光纤表面刷涂一层胶，然后继续下一层的缠绕和刷胶，直至绕完所有长度，最后固化成环。第二种是光纤全部缠绕成环后，将光纤环浸入胶液中，通过真空和加压的方式使胶液进入光纤之间的缝隙，最后固化。第三种是在光纤环绕制过程中，光纤先穿过一个涂胶模具，在光纤表面涂上一层胶，再绕在结构件上，最后固化。固化有热固化和光固化两种方式，热固化是指在加热的条件下，胶液分子结构发生反应，由液态转化为固体。光固化是指胶液在紫外光照射下发生交联反应固化。

上述三种成环方式中，随着光纤环尺寸的减小，光纤越来越细，胶液不容易渗入光纤之间的缝隙，浸胶工艺的实现越来越困难，预计会被逐步淘汰。刷胶和在线涂胶工艺需要进行人工操作，严重影响绕环工序的生产效率，难以保证产品的一致性和可靠性。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的首要发明目的在于提出一种光纤环的制备方法。

本申请的第二发明目的在于提出采用该方法制备得到的光纤环。

为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：

本申请涉及一种光纤环的制备方法，至少包括以下步骤：

将光纤预制棒制备得到裸光纤；

在所述裸光纤的表面依次涂覆第一材料和第二材料，得到具有涂覆层的光纤；所述第一材料为热固性材料，所述第二材料为热熔性材料；

将所述光纤绕制成环后在真空条件下加热，制备得到所述光纤环。

优选的，所述将光纤预制棒制备得到裸光纤的方法包括：加热所述光纤预制棒并进行拉丝，所述加热的温度为2000～3000℃。

优选的，所述第一材料的弹性模量低于所述第二材料的弹性模量。

优选的，所述第一材料的弹性模量为0.5～20MPa，所述第二材料的弹性模量为1×10³～5×10³MPa。

优选的，所述第一材料的涂敷厚度为10～20μm，所述第二材料的涂敷厚度为10～20μm。

优选的，所述第一材料选自硅酮、聚酯或者聚氨酯中的至少一种，

所述硅酮优选缩合型硅酮、加成型硅酮中的一种；

所述聚酯树脂优选聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯中的至少一种；

所述聚氨酯优选热塑性聚氨酯弹性体、混炼型聚氨酯弹性体、水性聚氨酯涂料中的至少一种。

优选的，所述第二材料选自环氧树脂、聚偏氟乙烯和聚酰胺中的至少一种，

所述环氧树脂优选双酚A型、甘油型及脂环族型的一种；

所述聚偏氟乙烯优选聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯共聚物中的一种；

所述聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺610中的至少一种。

优选的，所述将所述光纤绕制成环后在真空条件下加热，所述加热的温度为200～300℃，所述加热的时间为10～30min。

优选的，所述将所述光纤绕制成环后在真空条件下加热，所述真空条件的真空度为1～100Pa。

本申请还涉及采用本申请方法制备得到的光纤环。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请提供了一种光纤环的制备方法，相比于通过浸胶、在线涂胶和层间刷胶完成光纤环粘接的现有技术，本申请通过在光纤表面依次涂覆热固性材料和热熔性材料，然后将涂覆后的光纤绕制成环后真空加热得到光纤环，能够消除光纤之间的缝隙和空泡，无需人工干预就能够实现光纤之间的紧密粘接，使产品的一致性和可靠性提高，力学性能稳定，能够实现光纤环的自动化生产。

附图说明：

图1为本申请实施例提供的用于制备光纤环的光纤的截面示意图。

其中：

10-光纤；

101-裸光纤；

102-第一材料涂覆层；

103-第二材料涂覆层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。