[发明专利]连续化制备折射率沿径向渐变的有机聚合物光导纤维的方法及装置

权利要求书

1.一种连续化制备折射率沿径向渐变的有机聚合物光导纤维的方法，其特征是：

将n种具有不同折射率的透明有机聚合物材料分别置于n台各自的螺杆挤出机中加热熔融后，分别通过各自的螺杆挤出机和在螺杆挤出机出口处安装的有机聚合物熔体齿轮泵，由各自的有机聚合物熔体齿轮泵的出口分别进入一具有n层同芯环形的共挤模头的各层的进口，并分别由具有n层同芯环形的共挤模头的各自出口同步挤出，经共挤模头的机头出口后，形成多层同心的圆棒，并经牵引设备拉伸，得到同心圆柱体结构的具有n层折射率沿径向渐变的有机聚合物光导纤维；

其中：n种具有不同折射率的透明有机聚合物材料中作为第一层的芯层透明有机聚合物材料进入具有n层同芯环形的共挤模头的中心圆孔入口，第二层透明有机聚合物材料进入具有n层同芯环形的共挤模头的第二层入口，第三层透明有机聚合物材料进入具有n层同芯环形的共挤模头的第三层入口，第四层透明有机聚合物材料进入具有n层同芯环形的共挤圆管模头的第四层入口；如此类推，第n层透明有机聚合物材料进入具有n层同芯环形的共挤模头的第n层入口；

上述的n≥4。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的折射率沿径向渐变的有机有机聚合物光导纤维的直径为0.2mm～3mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的作为第一层的芯层透明有机聚合物材料的折射率(n₁)大于第二层透明有机聚合物材料的折射率(n₂)，第二层透明有机聚合物材料的折射率(n₂)大于第三层透明有机聚合物材料的折射率(n₃)，第三层透明有机聚合物材料的折射率(n₃)大于第四层透明有机聚合物材料的折射率(n₄)；以此类推，第n-1层透明有机聚合物材料的折射率(n_n-1)大于第n层透明有机聚合物材料的折射率(n_n)；即折射率变化为n₁＞n₂＞n₃＞n₄……＞n_n-1＞n_n。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是：所述的作为第一层的芯层透明有机聚合物材料选自聚甲基丙烯酸蒽甲酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯以及上述有机聚合物的二元或多元共聚物中的一种；

所述的第二层透明有机聚合物材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸三氟丙酯、聚甲基丙烯酸五氟丙酯以及上述有机聚合物的二元或多元共聚物中的一种；

所述的第三层透明有机聚合物材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸三氟丙酯、聚甲基丙烯酸五氟丙酯以及上述有机聚合物的二元或多元共聚物中的一种；当第三层透明有机聚合物材料选自共聚物材料时，第三层透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量要高于第二层的透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量；

所述的第四层透明有机聚合物材料所选材料与第三层的材料相同，只是当第四层透明有机聚合物材料选自共聚物材料时，第四层透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量要高于第三层透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量；

以此类推，第n层透明有机聚合物材料所选材料与第n-1层透明有机聚合物材料相同，只是当第n层透明有机聚合物材料选自共聚物材料时，第n层透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量要高于第n-1层透明共聚物材料中的含氟材料的百分数含量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的有机聚合物熔体齿轮泵是由两个相同的相互啮合的齿轮组成，且该相互啮合的齿轮与驱动电机相连接。

6.一种连续化制备折射率沿径向渐变的有机聚合物光导纤维的组合装置，其包括螺杆挤出机、有机聚合物熔体齿轮泵、共挤模头、牵引设备和收丝设备；其特征是：

在螺杆挤出机的物料出口与一具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间安装有有机聚合物熔体齿轮泵，在共挤模头的出口前方安装有纤维牵引设备和收丝设备；

所述的螺杆挤出机是n台，且每台螺杆挤出机的物料出口与所述的具有n层同芯环形的共挤模头的入口之间都安装有有机有机聚合物熔体齿轮泵；上述的n为≥4。