塑料光纤的热稳定性
时间: 2018-08-25 22:22
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塑料光纤的耐热性往往是使用者关心的问题,因此性能往往与包层在一定环境下保持的时间和湿度等条件有关。由于塑料熔点低,耐热性能差,比玻璃易老化。当温度低于-40C时,塑料光
塑料光纤的耐热性往往是使用者关心的问题,因此性能往往与包层在一定环境下保持的时间和湿度等条件有关。由于塑料熔点低,耐热性能差,比玻璃易老化。当温度低于-40°C时,塑料光纤将变硬、变脆。塑料光纤在高温环境中会发生氧化降解和损耗增大,氧化降解是由于构成光纤芯材中的羟基、双键和交联的形成所致。氧化降解促使电子跃迁加快,进而引起光纤的损耗增大。
热稳定性和长期可靠性是梯度塑料光纤的一个主要问题。掺杂体系梯度塑料光纤,其折射率分布是掺杂物质浓度沿径向分布形成的,使用过程中,掺杂物的扩散和迁移使折射率分布发生变化,偏离最佳折射率分布,从而使光纤性能变差。另外,在高湿度环境中,传输损耗的稳定性也是一个重要的问题,光纤芯的玻璃化转变温度决定了折射率分布的稳定性。掺杂体系梯度塑料光纤中的小分子量掺杂物质降低了光纤的玻璃化转变温度,使光纤的稳定性变差,能与纤芯聚合物充分融合的掺杂物质也具有较高的塑化和扩散性能,从而降低折射率分布的稳定性和寿命。在高温、高湿度环境下,梯度塑料光纤中损耗的增加主要取决于掺杂物。3MM,吸收水分子的重量百分比最多为E,由于在3MM,阶跃塑料光纤中吸收的水分子没有汇聚成族,因此不会造成额外的散射损耗。商品化的PMMA阶跃塑料光纤在高湿度环境下的额外损耗非常小。对于芳香族掺杂体系的梯度塑料光纤来说,虽然吸收水分子的重量百分比小于1E,但吸收的水分子易于汇聚成族而造成额外散射损耗,该损耗取决于PMMA、掺杂物质和水分子三者的融合性能。因此,选择掺杂物质不但要考虑到折射率分布的稳定性,而且也要考虑到损耗的稳定性。