3D打印光纤预制棒将为电信及数据通信产业带来重大变革

光纤技术对我们今天的生活至关重要。从用于传输互联网数据的海底光缆，到电话通讯，再到军事及无人机的使用，光纤电缆在我们的生活中以各种方式扮演者重要的角色。

传统的圆柱形光纤已经有数十年的历史了，而新的高级技术形式也已经开始浮现。我们已知的光纤有着复杂的内部结构。使用现在的技术制造这样的结构不仅难度大、费用高，而且耗费的时间也很长。不过这种情况也许很快就会改变。因为南极熊小编得到消息，英国南安普顿大学的研究者们已经发现了一种使用3D打印制造光纤的新方法。

研究者们包括南安普顿大学Zepler研究所的Jayanta Sahu教授和她的团队，以及该校工程与环境学院的Shoufeng Yang博士。他们表示，新的方法不仅可以用于制造更复杂的结构，而且能够在生物技术、航空航天和电信等多个领域创造更多的新型应用。

传统的光纤制造工艺需要先做出一个预制棒，然后将其加热至接近硅或玻璃熔点的温度，接着借助重力和自动化技术将其拉伸成纤薄的圆柱体，最后形成我们所知道的光纤。预制棒的结构对于光纤的成型至关重要，而最困难的部分就在于之后制造有着复杂微型结构。

“我们将会研发新型的复合材料增材制造（MMAM）设备，以硅和其它玻璃材料来制造传统和具有微结构几何体的两种光纤预制棒，” Sahu教授解释说，“我们发现的方法有能力制造复杂的预制棒，而现有的技术要么根本做不到，要么费时费力。”

数据通讯和电信行业很感兴趣的一种光纤叫做光子带隙光纤，它有能力为传统光纤带来许多好处。基于其结构中的几何形状，这种光纤能够在其内部对光产生限制。通过上文中提到的3D打印方法，研究者们应该能够以更快速、更经济的方式制造出这类光纤，甚至更进一步创造出某种不可想象的结构。

“这其中会遭遇许多挑战，包括玻璃较高的熔融温度（硅是2000℃）；对掺杂、折射与波导几何的控制；还需要注意层间的过度以实现平滑，否则最终得到的光纤性能会有所改变。”Sahu教授补充说。

3D打印层层叠加的制造方式令研究者们将能够控制每根预制棒的内部结构，从而控制由预制棒转变而来的独立光纤。

via 3dprint