ORCの研究者が新しい光ファイバーMMAM 3Dプリント技術をテスト

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-9-6 11:31 に最後に編集されました。

Antarctic Bearによると、サウサンプトン大学のオプトエレクトロニクス研究センター（ORC）の研究者らは、光ファイバーの製造に3Dプリントや積層造形技術の利用を研究している。 MMAM と名付けられたこの新しい繊維製造方法は、バイオテクノロジーから航空宇宙、通信まで、幅広い業界でさまざまな用途を可能にする、より複雑な構造への道を開く可能性があります。光ファイバーのプリフォーム（光ファイバーの原料となるガラス）を製造する現在の技術では、プリフォームの長さに沿って一貫した構造が得られますが、3D で光ファイバーの形状と構成を制御することは困難です。これにより、エンジニアがファイバー設計で持つ柔軟性が制限され、ファイバーが提供できる機能も制限されます。

ORCのジャヤンタ・サフ教授がサウサンプトン大学ゼプラー研究所の研究者、および工学環境学部の共同研究者であるジャンフェン・ヤン博士と共同で開発したこの新技術により、エンジニアはより複雑な構造と長さに沿って異なる特徴を持つプリフォームを作成できるようになります。

「私たちは、シリカやその他のホストガラス材料で光ファイバープリフォーム（従来型と微細構造ファイバー形状の両方）を製造できる新しいマルチマテリアル積層造形（MMAM）装置を設計、製造、使用します」とサフ教授は述べています。「私たちが提案する方法は、複雑なプリフォームの製造に使用できます。」

プリフォームの製造は、光ファイバー製造の最も困難な段階の 1 つです。特に、プリフォームが複雑な内部構造を持つ場合、たとえば、電気通信、特にデータ通信などの産業を劇的に改善すると期待されている新しいタイプの微細構造ファイバーであるフォトニックバンドギャップファイバーの場合、プリフォームの製造は困難を極めます。

現在、ほとんどの微細構造繊維は、いくつかの小さなガラス毛細管またはケーンを手作業で積み重ねてプリフォームを作成する、労働集約的な「レイアンドドロー」プロセスを使用して製造されています。しかし、新しい付加製造技術を使用することで、研究者は超純粋なガラス粉末を層ごとに複雑な繊維構造に形成し、徐々に形状を構築して、数十センチメートルの長さのプリフォームを形成できるようになる。

しかし、ガラスの融点が高いこと（シリカの場合は 2000°C 以上）、ドーパント、屈折率プロファイル、導波路形状の正確な制御の必要性、層間の遷移をスムーズにする必要性など、多くの課題があります。そうでないと、結果として得られるファイバーの特性が変わってしまいます。

工学物理科学研究会議（EPSRC）の資金提供を受けたプロジェクトの一環として、研究者らは、レーザー材料加工システムのプロバイダーであるES Technology（英国オックスフォード）、特殊繊維のサプライヤーであるFibercore（英国サウサンプトン）、光ファイバー機器の大手メーカーであるSG Controls（英国ケンブリッジ）の3社と協力します。

「私たちの研究が、通信、センシング、光ファイバー、メタマテリアルファイバー、高出力レーザーなど、幅広い用途に使えるシリカやその他のガラスの新しいファイバー構造を生み出す道を切り開くことを期待しています」とサフ教授は語った。「これはこれまで試みられたことがなく、私たちはこのプロジェクトに参加できることを嬉しく思います。」

出典: 3D Printing Online]
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