光学纤维经玻璃型坯拉拔而成。目前的光纤型坯制备方法可为整个型坯提供可靠的结构。但在三维空间内，无法控制成分和纤维形状。这使得工程师很难自由地设计纤维，也限制了纤维的使用能力。

 

硅纤维拉拔塔

光学纤维经玻璃型坯拉拔而成。目前的光纤型坯制备方法可为整个型坯提供可靠的结构。但在三维空间内，无法控制成分和纤维形状。这使得工程师很难自由地设计纤维，也限制了纤维的使用能力。

Jayanta Sahu教授与大学Zepler研究所的研究团队，以及工程和环境系的合作伙伴Shoufeng Yang博士，共同开发这个新方法来帮助工程师们制造更复杂结构的型坯，使其具有不同特性以及长度。

“我们将设计、制造和使用最新的多材料增材制造(MMAM)设备，使我们能够使用硅和其他主要玻璃材料来制作光纤型坯(传统和微结构纤维几何形状)，”Sahu教授说。“我们推荐的工艺可用来生产复杂的型坯，而使用其他方法是困难且费时的，通过现有的制造技术无法达到。”

制造光纤最大的挑战是型坯制备阶段，特别是在型坯具有复杂内部结构的情况，比如被称为光子带隙光纤的新型微结构光纤。这种光子带隙纤维预计将改变数据通信和电信行业。

目前，一些微观结构纤维的制造使用繁琐的“堆拉”方法，这需要许多小管棒状玻璃用手叠加在一起构建型坯。新的增材制造技术使用超纯玻璃粉末逐层地构建复杂的纤维结构。这有助于构造几十厘米长的型坯。

然而，有许多障碍需要克服，如玻璃(二氧化硅)超过2000˚C的熔化温度，掺杂物、折射率分布和波导几何需要精确控制，和为防止合成纤维特性改变的层间平稳过渡的需求。

这个项目由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)支持，允许研究人员同时与三家公司一起工作，即激光材料加工系统供应商ES Technology(英国牛津)，F特种纤维供应商ibercore(英国南安普顿)、和光纤设备的领先制造商SG Controls(英国剑桥)。

“希望我们的工作能够为生产硅和其他玻璃的新型纤维结构开辟一条新的道路，并广泛用于包括通信、传感、纤维实验室、超材料纤维和大功率激光器，”Sahu教授说。“这是之前从来没有尝试过的，我们很高兴可以开展这个项目。”

新材料在线编译整理——翻译：Grubby    校正 ：摩天轮