3D打印光纖預制棒將為電信及數(shù)據(jù)通信產業(yè)帶來重大變革

光纖技術對我們今天的生活至關重要。從用于傳輸互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的海底光纜，到電話通訊，再到軍事及無人機的使用，光纖電纜在我們的生活中以各種方式扮演者重要的角色。

傳統(tǒng)的圓柱形光纖已經有數(shù)十年的歷史了，而新的高級技術形式也已經開始浮現(xiàn)。我們已知的光纖有著復雜的內部結構。使用現(xiàn)在的技術制造這樣的結構不僅難度大、費用高，而且耗費的時間也很長。不過這種情況也許很快就會改變。因為南極熊小編得到消息，英國南安普頓大學的研究者們已經發(fā)現(xiàn)了一種使用3D打印制造光纖的新方法。

研究者們包括南安普頓大學Zepler研究所的Jayanta Sahu教授和她的團隊，以及該校工程與環(huán)境學院的Shoufeng Yang博士。他們表示，新的方法不僅可以用于制造更復雜的結構，而且能夠在生物技術、航空航天和電信等多個領域創(chuàng)造更多的新型應用。

傳統(tǒng)的光纖制造工藝需要先做出一個預制棒，然后將其加熱至接近硅或玻璃熔點的溫度，接著借助重力和自動化技術將其拉伸成纖薄的圓柱體，最后形成我們所知道的光纖。預制棒的結構對于光纖的成型至關重要，而最困難的部分就在于之后制造有著復雜微型結構。

“我們將會研發(fā)新型的復合材料增材制造（MMAM）設備，以硅和其它玻璃材料來制造傳統(tǒng)和具有微結構幾何體的兩種光纖預制棒，” Sahu教授解釋說，“我們發(fā)現(xiàn)的方法有能力制造復雜的預制棒，而現(xiàn)有的技術要么根本做不到，要么費時費力。”

數(shù)據(jù)通訊和電信行業(yè)很感興趣的一種光纖叫做光子帶隙光纖，它有能力為傳統(tǒng)光纖帶來許多好處�；�于其結構中的幾何形狀，這種光纖能夠在其內部對光產生限制。通過上文中提到的3D打印方法，研究者們應該能夠以更快速、更經濟的方式制造出這類光纖，甚至更進一步創(chuàng)造出某種不可想象的結構。

“這其中會遭遇許多挑戰(zhàn)，包括玻璃較高的熔融溫度（硅是2000℃）；對摻雜、折射與波導幾何的控制；還需要注意層間的過度以實現(xiàn)平滑，否則最終得到的光纖性能會有所改變�！盨ahu教授補充說。

3D打印層層疊加的制造方式令研究者們將能夠控制每根預制棒的內部結構，從而控制由預制棒轉變而來的獨立光纖。

via 3dprint