Plastics_12_2_2013

w w w . p l a s t i c s . r u 64 ИЗДЕЛИЯ И ПОЛУФАБРИКАТЫ П Л А С Т И К С № 1 2 / I I ( 1 3 0 ) 2 0 1 3 матической системы управления процессами формования и ориентационного вытягива- ния на основе использования новейших принципов адаптивного и программного управления. Для получения ПОВ используется также метод, аналогичный получению оптического волокна на кварцевой основе. Этот метод за- ключается в предварительном получении за- готовки (преформы) полимерного материала и ее последующей вытяжке в волокно. Таким путем можно, например, получить ПОВ из ПММА. Сначала формируется трубчатая за- готовка из ПММА, потом она заполняется смесью мономера (ММА), легирующей до- бавки, инициатора полимеризации и агента переноса цепи. В процессе полимеризации формируется полиметилметакрилатный сер- дечник с заданным профилем показателя преломления. Первоначальная трубчатая за- готовка из ПММА, являющаяся оболочкой, не имеет проблем с адгезией к сердечнику. Если при изготовлении оптического волокна из кварцевого стекла в качестве легирующей добавки для получения необ- ходимого коэффициента преломления ис- пользуется оксид германия, то легирующей добавкой при синтезе сердечника в полимер- ных оптических волокнах из ПММА служат материалы, содержащие полярные группы, связанные с ароматическими радикалами, такие как, например, бензолбензоат, дифе- нилсульфид. После окончания реакцииполимеризации летучие соединения удаляются из заготовки под вакуумом, и производится вытяжка пре- формы в волокно с помощью индукционной печи с перепадом температур от 90-130°С на входе до 170°С в центральной части. К выхо- ду из печи температура снижается примерно до 40°С. При такой вытяжке в образующемся волокне заданное соотношение между пара- метрами сердечника и оболочки остается не- изменным. Микроструктурированные волокна В течение последних десяти лет при ре- шении проблемы увеличения пропускной способности волоконно-оптических линий связи повышенный интерес разработчиков вызывает новый класс волноводных систем, а именномикроструктурированные полимер- ные оптические волокна (МПОВ). ВМПОВ, в отличие от «традиционных» оптических во- локон, светонесущая структура формируется не за счет изменения показателя преломления по сечению структуры сердцевина-оболочка, а при помощи продольных микроканалов, встроенных в структуру МПОВ, которые наполнены газом (воздухом). Характерной особенностью функционирования МПОВ является передача оптического сигнала по сплошной или полой сердцевине волокна, окруженной системой расположенных вдоль оси волокна воздушных каналов. Изменение структуры поперечного сечения волокна оказывает влияние на свойства МПОВ, что, в свою очередь, позволяет решать широкий круг задач нелинейной оптики, сенсорики и высокоскоростной передачи информации. Повторяющуюся структуру в сердечнике та- ких волокон образуют полые каналы — тру- бочки, оси которых вытянуты вдоль волокна параллельно его оси. Полученные на базе та- ких структур оптические волокна получили название фотонно-кристаллических волокон (Photonic Crystal Fibers, PCFs). Это название обусловлено тем, что свойства фотонов в та- ких периодических структурах подобны свой- ствам электронов в периодическом электри- ческом поле атомов обычных кристаллов. Оптические волокна, у которых трубочки размещены по сечению сердечника неперио- дически, называются микроструктурирован- ными, или «дырчатыми волокнами» (Holey Fibers). Такая структура волокон позволяет получить следующие характеристики и свой- ства: малый коэффициент наклона дисперси- онной характеристики оптического волокна и вследствие этого сверхмалые потери. В по- добных структурах нелинейные оптические явления начинают ясно проявляться при су- щественноменьших уровняхмощности опти- ческих сигналов, чем в оптических волокнах стандартных типов. Необходимость использования МПОВ в качестве оптоэлектронных элементов раз- личных систем возникает в тех случаях, ког- да стандартное оптическое волокно не может обеспечить необходимых характеристикпере- даваемых или трансформируемых сигналов. В таких случаях обычно не требуется много- километровое волокно, а МПОВ длиной в несколько десятков метров могут использо-