[发明专利]一种具有定点涂层的光纤

说明书

本发明设计了一种具有定点涂层的光纤，包括芯区，包围所述芯区的包层；包层外为定点涂层。光纤定点涂层的长度、厚度、位置、间隔、成分可控可调。定点涂层对光纤性能的影响主要是通过杨氏模量与光纤其余部位涂层不同，从而导致定点涂层对光纤拉伸或者压缩的作用与其余部位不同，使光纤性质局部不均匀。对光纤局部不均匀的性质进行调制，使定点涂层光纤具有不同的传感应用场景。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，尤其涉及一种具有定点涂层的光纤。

背景技术

在光纤的拉丝生产过程中，光纤需要进行表面涂覆，涂覆是光纤生产一个重要环节。光纤涂覆层一般具有的功能为保护裸光纤、提高光纤机械强度和抗微弯强度并降低衰减而涂覆的高分子材料层。一般情况下，光纤涂覆层有二层，内层为低模量高分子材料，外层为高模量高分子材料。

目前光纤行业的涂覆方式一般是在线连续涂覆，沿光纤轴向涂覆材料只有一种。在光纤通信领域，这种方式能够很好地保证光纤的性能。但是，在传感领域中，如果沿光纤轴向在特定位置有多种涂覆材料，除了保证光纤的强度、导光性能外，还具有特殊功能，能够测量外界环境的变化。单根光纤具有多个任意位置定点特殊涂层的光纤能够根据环境变化产生的光信号变化，进而对环境参量测量。或者具有多个任意位置的定点特殊涂层使光纤特性发生改变，能够保持偏振态或者对色散进行补偿。这种具有定点功能涂层的光纤具有应用在光纤通信及传感领域的潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有定点涂层的光纤，可以制备出不同区域具有不同功能涂覆层的光纤，可以对环境参量进行测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具有定点涂层的光纤，其特征在于，包括芯区，包围所述芯区的包层；包层外为定点涂层。

按上述技术方案，定点涂层外为外涂覆层。光纤中定点涂层为紧贴光纤玻璃的圆柱体，与光纤涂覆层类似，这种形状的定点涂层结构简便，能够很容易涂覆在光纤表面。定点涂层的厚度小于或者等于外涂覆层的厚度。当定点涂层较厚超出外涂覆层的厚度，由于光纤整体在定点涂层处具有不均匀性，从而导致光纤强度下降。并且，较厚的定点涂层在受到外界环境量作用时，只有表层的涂层能够产生作用，而紧贴光纤玻璃表面的涂层没有发生作用。光纤的性质不能根据外界环境量的变化而变化。当定点涂层的厚度太薄时，由于定点涂层伸缩程度不足以带动光纤伸缩，因此将无法调制光纤性质。所以，定点涂层的厚度宜大于或者等于光纤其余部分整体涂覆层厚度的四分之一。综合上述，定点涂层的厚度应该在光纤其余部位整体涂覆层厚度的0.25～1之间为宜。

按上述技术方案，定点涂层与外涂覆层之间还包括内涂覆层。定点涂层-内涂覆层-外涂覆层，定点涂层的厚度，小于/等于/大于内涂层的厚度，都是可以实现的。

按上述技术方案，定点涂层的杨氏模量大于定点涂层间隔区域的内涂覆层的杨氏模量。

按上述技术方案，定点涂层的厚度在外涂覆层厚度的0.5～1倍之间。

按上述技术方案，每个定点涂层长度为1μm～10cm，相邻定点涂层的间隔L均相同，L在1μm～10cm之间。优选每个定点涂层长度为1μm～100μm，相邻定点涂层的间隔L均相同，L在1μm～1000μm之间。

按上述技术方案，定点涂层的材质为有机材料或金属材料或有机/无机复合材料或有机/金属复合材料。

按上述技术方案，定点涂层的材质为聚酰亚胺或金属Pd膜。

本发明还提供一种具有定点涂层的光纤光栅，在光纤上刻写光栅，对该光纤光栅进行定点涂覆，光栅由若干个子光栅组成。