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科学家利用新型高速3D打印机推进光纤技术发展

沙特阿卜杜拉国王科技大学研究团队开发了一种3D打印特殊光纤的新方法。

 


该团队构建了一个基于SLA的专用3D打印机,使科学家们能够以内部几何形状来定制他们的光纤,这在以前是不可能的做法。就像任何基于树脂的系统一样,它的工作原理是将光聚合物逐层固化成固体部件,并在高于传统工艺的速度制造的同时,达到极高的便捷性和精确性。


光纤技术能够以光速传输信息。因此,它是医疗成像设备、军事通信系统还有高速互联网等一系列现代技术背后的驱动力。光子晶体光纤(PCF)是1996年在巴斯大学出现的一个光纤子类。光子晶体光纤的特殊之处在于,它的特点是在光纤的整个长度上都有几个内部通道。这些通道的作用就像近乎完美的镜子,改善了光纤的光捕获和长传播特性,达到更快的传输速率和减少信息损失。

 


调整多晶硅光纤光学特性的主要方法是改变其截面几何形状。这是在最初的制造阶段完成的,在此阶段,光纤通常从熔融的硅玻璃池中抽出。影响光纤性能的因素包括中空腔的大小和形状,以及截面图案本身。由于光纤的直径通常是一毫米的几分之一,图案通常是先在光纤的放大版本中绘制出来。虽然这种做法可行,但由于重力和表面张力等因素,它为可能的几何图形数量带来了限制。

 

通过3D打印,研究团队可以克服这些几何限制。自定义的横截面区域被直接编程到纤维层本身,完全消除了与缩放版本工作的需要。

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