南安普敦大學(xué)光電研究中心(ORC)的研究人員正在研究使用3D打印或增材造技術(shù)制造光纖。命名為MMAM，這種全新的纖維制造方式可以為能夠從生物技術(shù)到航空航天和電信的廣泛行業(yè)解鎖大量應(yīng)用的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)鋪平道路。

　　用于生產(chǎn)光纖預(yù)制件的當(dāng)前技術(shù)-拉制光纖的玻璃-沿著預(yù)成型件的長度給出一致的結(jié)構(gòu)，但是難以在3D中控制纖維的形狀和組成。這限制了工程師在光纖設(shè)計中的靈活性程度，從而限制了光纖可提供的功能。

　　由ORC的Jayanta Sahu教授開發(fā)的新技術(shù)與南安普敦大學(xué)的Zepler研究所的研究人員以及來自工程與環(huán)境學(xué)院的聯(lián)合調(diào)查人員楊建峰博士合作，將使工程師能夠制造出更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的預(yù)成型件以及沿其長度的不同特征。

　　Sahu教授說：“我們將設(shè)計，制造和使用新型多材料增材制造(MMAM)設(shè)備，使我們能夠在二氧化硅和其他主機(jī)玻璃材料中制造光纖預(yù)制件(在常規(guī)和微結(jié)構(gòu)纖維幾何形狀中)?！拔覀兲岢龅姆椒梢杂糜谏a(chǎn)復(fù)雜的預(yù)成型件。

　　預(yù)成型件的制造是光纖制造的最具挑戰(zhàn)性的階段之一，特別是當(dāng)預(yù)成型件具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，例如在光子帶隙光纖中，這是一種新型的微結(jié)構(gòu)纖維，其預(yù)期會使電信等行業(yè)特別是數(shù)據(jù)通信行業(yè)得到飛速提升。

　　目前，大多數(shù)微結(jié)構(gòu)纖維是使用勞力密集的“疊層和拉伸”工藝制成的，其中包括用手將幾個較小的玻璃毛細(xì)管或手杖堆疊在一起以形成預(yù)制件。然而，使用新的增材制造技術(shù)，研究人員將能夠逐層形成超純玻璃粉末形成復(fù)雜的纖維結(jié)構(gòu)，逐漸建立形狀，可以形成幾十厘米長的預(yù)制件。

　　然而現(xiàn)在有許多挑戰(zhàn)，包括玻璃的高熔點溫度(在二氧化硅情況下超過2000℃)； 需要精確控制摻雜劑，折射率分布和波導(dǎo)幾何形狀； 并且層之間的轉(zhuǎn)變的需要是平滑的，否則所得纖維的性質(zhì)將被改變。

　　作為項目的一部分，由工程和物理科學(xué)研究理事會(EPSRC)資助，研究人員將與三家公司合作：ES Technology(英國牛津大學(xué))，激光材料處理系統(tǒng)提供商； Fibercore(英國南安普敦)是特種纖維供應(yīng)商； 和SG Controls(劍橋英國)是光纖設(shè)備的領(lǐng)先制造商。

　　“我們希望我們的工作將開辟一條生產(chǎn)二氧化硅和其他眼鏡的新型纖維結(jié)構(gòu)的途徑，適用范圍廣泛，涵蓋電信，傳感，纖維素材，超材料纖維和大功率激光器?！彼_胡教授說?！斑@是從來沒有嘗試過的，我們很高興加入這個項目?！?