ORC研究人员测试新型光纤MMAM 3D打印技术

南安普敦大学光电研究中心(ORC)的研究人员正在研究使用3D打印或增材造技术制造光纤。命名为MMAM，这种全新的纤维制造方式可以为能够从生物技术到航空航天和电信的广泛行业解锁大量应用的更复杂的结构铺平道路。

用于生产光纤预制件的当前技术-拉制光纤的玻璃-沿着预成型件的长度给出一致的结构，但是难以在3D中控制纤维的形状和组成。这限制了工程师在光纤设计中的灵活性程度，从而限制了光纤可提供的功能。

由ORC的Jayanta Sahu教授开发的新技术与南安普敦大学的Zepler研究所的研究人员以及来自工程与环境学院的联合调查人员杨建峰博士合作，将使工程师能够制造出更复杂结构的预成型件以及沿其长度的不同特征。

Sahu教授说：“我们将设计，制造和使用新型多材料增材制造(MMAM)设备，使我们能够在二氧化硅和其他主机玻璃材料中制造光纤预制件(在常规和微结构纤维几何形状中)。“我们提出的方法可以用于生产复杂的预成型件。

预成型件的制造是光纤制造的最具挑战性的阶段之一，特别是当预成型件具有复杂的内部结构时，例如在光子带隙光纤中，这是一种新型的微结构纤维，其预期会使电信等行业特别是数据通信行业得到飞速提升。

目前，大多数微结构纤维是使用劳力密集的“叠层和拉伸”工艺制成的，其中包括用手将几个较小的玻璃毛细管或手杖堆叠在一起以形成预制件。然而，使用新的增材制造技术，研究人员将能够逐层形成超纯玻璃粉末形成复杂的纤维结构，逐渐建立形状，可以形成几十厘米长的预制件。

然而现在有许多挑战，包括玻璃的高熔点温度(在二氧化硅情况下超过2000℃)； 需要精确控制掺杂剂，折射率分布和波导几何形状； 并且层之间的转变的需要是平滑的，否则所得纤维的性质将被改变。

作为项目的一部分，由工程和物理科学研究理事会(EPSRC)资助，研究人员将与三家公司合作：ES Technology(英国牛津大学)，激光材料处理系统提供商； Fibercore(英国南安普敦)是特种纤维供应商； 和SG Controls(剑桥英国)是光纤设备的领先制造商。

“我们希望我们的工作将开辟一条生产二氧化硅和其他眼镜的新型纤维结构的途径，适用范围广泛，涵盖电信，传感，纤维素材，超材料纤维和大功率激光器。”萨胡教授说。“这是从来没有尝试过的，我们很高兴加入这个项目。”