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，提供了一种多材料多结构中红外光纤的批量制备方法，包括如下步骤：(1)采用双坩埚法制备得到具有芯包结构的初始中红外光纤预制棒；(2)采用薄膜卷绕法将聚合物薄膜卷绕在步骤(1)获得的初始中红外光纤预制棒外表面，真空固化后得到自内向外依次为玻璃芯层、玻璃包层和聚合物包层的多材料多结构中红外光纤预制棒；(3)对步骤(2)获得的多材料多结构中红外光纤预制棒进行光纤热拉制，得到所述多材料多结构中红外光纤。优选地，所述玻璃为硫系玻璃或其它红外波段透过的软玻璃材料。优选地，所述初始中红外光纤预制棒芯包比为0.1-10，所述初始预制棒外径为5-50mm，长度为5-50cm。优选地，步骤(1)所述光纤预制棒的纤芯的形状为圆形、方形、椭圆形、六边形、三角形或半圆形，所述光纤预制棒的包层的形状为为圆形、方形、椭圆形、六边形、三角形或D型；所述纤芯与包层的结构为同心结构或对称结构。

本发明属于多材料多结构中红外光纤制备技术领域，更具体地，涉及一种材料与结构均可调的中红外光纤的低成本批量制备方法及系统。通过对坩埚的结构设计实现对纤维形状的控制，采用双坩埚法制初始预制棒，并以初始预制棒为基础结构，结合高性能聚合物薄膜卷绕法制备多材料、多结构的中红外光纤预制棒，以及采用热拉制法制备了一批高柔性多材料、多结构、低损耗中红外光纤，由此解决现有光纤热拉制法制备硫系玻璃光纤时芯包界面缺陷、杂质引入以及制备工艺繁琐的问题，以及现有双坩埚制硫系玻璃光纤时结构单一、材料受限、芯包层比例不可控、硫系玻璃高用量导致的高成本的问题。

硫系玻璃中红外光纤是指由硫系玻璃所构成的中红外光纤，由于硫系玻璃在红外波段的优异光学性能以及红外波段自身所存在的众多分子吸收峰，使得此类光纤在中红外激光传输、中红外激光传感、中红外激光加工等领域应用广泛。此外，随着CO2激光器以及QCL激光器的功率上限提高、可输出波长范围变广，基于此类中红外激光器的各类低、高功率激光传输系统以及光纤气体、液体传感系统等在工业加工、生物医疗、环境监测等领域应用逐渐广泛。

然而，传统红外激光的传输方式主要为导光臂传输，其机械性能极差，而芯包结构硫系玻璃作为柔性纤维的一种，却由于其较高的光学损耗以及高成本导致现有硫系玻璃中红外光纤传输、传感系统的应用受限。现有硫系玻璃中红外光纤的损耗主要来源于1.纤维芯包层接触面较差，两种材料未紧密贴合或存在缺陷的缺点；2.材料本身在拉制过程中掺入了水、氧等杂质；此外，由于材料本身的脆性，现有技术所制备的硫系玻璃光纤机械性能较差。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

(1)本发明提供了一种多材料多结构中红外光纤的低成本批量制备方法，通过对双坩埚底端挤出口的形状与结构设计即可实现对纤维的形状与结构设计。双坩埚制初始预制棒，并以初始预制棒为基础结构，结合高性能聚合物薄膜卷绕法制备多材料多结构中红外光纤预制棒，以及采用热拉制法拉丝制备了一批高柔性多材料多结构低损耗中红外光纤。采用双坩埚制初始预制棒解决了管棒法的芯包层问题、挤压法的偏心问题，可得到芯包界面良好、杂质含量低的光纤预制棒；采用高性能聚合物薄膜卷绕法制备多材料多结构中红外光纤预制棒解决了双坩埚制初始预制棒时的结构不可控问题，通过聚合物薄膜材料、厚度、层数选取实现了光纤预制棒结构的可控以及材料的多样性；采用纤维热拉制法实现了光纤的单次百米长度制备，同时聚合物包裹硫系玻璃避免拉丝过程中杂质的引入。

(2)本发明提出的中红外光纤制备系统中，通过双坩埚的结构设计，采用双坩埚制初始预制棒，坩埚采用上宽下窄的变径设计在保证顶端与真空配件匹配的同时，减小了下端体积，进而减少了每次拉丝的玻璃用量。此外，通过对坩埚的上宽下窄的变径设计以及薄膜卷绕法导致的聚合物包层的引入通实现了硫系玻璃芯包结构的尺寸减小，降低了同长度下硫系玻璃的用量，传统商业化硫系玻璃光纤尺寸为芯层100-300μm、包层为170-370μm，聚合物涂层为330-550μm，本发明提出的制备方法中玻璃用量为现有硫系玻璃中红外光纤制备技术的16.5％-20.2％。

(3)本发明提供了一种新型多材料多结构低损耗中红外光纤低成本批量制备方案，优先使用双坩埚拉丝系统制备芯包比在0.1-10，直径在1-50mm的初始预制棒，解决了光管棒法、挤压法等制备硫系玻璃光纤预制棒时芯包界面缺陷、杂质引入导致损耗高的问题；随后采用高性能聚合物薄膜卷绕的方法，可制备多材料多结构中红外光纤预制棒，玻璃芯包层结构与聚合物内置外包层厚度比为0.1-10，解决了现有双坩埚拉丝工艺用料过多，材料受限，结构单一且光纤芯包比无法控制的问题；最后采用热拉制方法，实现了多材料多结构低损耗中红外光纤单次百米级长度的制备，聚合物包裹硫系玻璃的方式避免了传统光纤热拉制法加热时杂质的引入，可实现光纤在同一长度下的玻璃组分含量为现有技术的16.5％-20.2％。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。