1.一种防水防火光纤,其特征在于,由中心至表面依次包括:改性纤芯(1)、包层(2)、涂覆层(3)和疏水层(4),所述包层直径130-160μm,所述涂覆层(3)厚度为0.25-0.4mm。
2.根据权利要求2所述的一种防水防火光纤,其特征在于,所述改性纤芯(1)为经镧改性的ge、si复合材料纤芯,所述包层(2)为石英层。
3.根据权利要求2所述的一种防水防火光纤,其特征在于,所述疏水层(4)为疏水改性石墨烯材料。
4.一种权利要求1-3任一项所述的防水防火光纤的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:石墨烯的改性
将氧化石墨烯分散至蒸馏水中并超声处理2-3h,之后加入80wt%水合肼升温至93-97℃搅拌10-15min后冷凝回流22-24h,之后加入稀盐酸溶液,过滤洗涤至中性后50-60℃干燥,最后将干燥产物与疏水剂混合均匀置于马弗炉中在230-240℃下保温1-1.5h,即得改性石墨烯;
步骤二:基础光纤的制备
2.1)按摩尔比1:5:1分别称取gecl4、sicl4、lacl3,升温至三者呈气态混合物;
2.2)将所述步骤2.1)中的气态混合物采用mcvd法制备形成预制棒;
2.3)将所述步骤2.2)预制棒置于光纤拉丝塔进行拉丝,拉丝后迅速在表面涂覆两层树脂,即得基础光纤;
步骤三:基础光纤表面改性
将所述步骤一制得的改性石墨烯分散至蒸馏水中制备成改性石墨烯溶液,之后把所述步骤二制得的基础光纤浸泡于所述改性石墨烯溶液中浸渍1-3h后取出,置于80-100℃条件下干燥,即得防水防火光纤。
5.根据权利要求4所述的一种防水防火光纤的制备方法,其特征在于,所述步骤一中的水合肼与氧化石墨烯的质量比为1.6:100。
6.根据权利要求4所述的一种防水防火光纤的制备方法,其特征在于,所述步骤一中的疏水剂为聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求4所述的一种防水防火光纤的制备方法,其特征在于,所述步骤三中的改性石墨烯溶液浓度为0.7wt%-1.0wt%。
8.一种权利要求1-7任一项所述的防水防火光纤照明系统,其特征在于,包括依次连接的:光源(5)、耦合装置(6)、光纤一(7)、聚光装置(8)、光纤二(9)和终端(10);
所述光源(5)为单色光源;所述耦合装置(6)的输入端具有聚焦透镜一(61),所述光源(5)连接所述耦合装置(6)的输入端;所述耦合装置(6)的输出端连接所述光纤一(7)的输入端,所述光源(5)、聚焦透镜一(61)和光纤一(7)一一对应;所述光纤一(7)的输出端连接所述聚光装置(8)的输入端,所述聚光装置(8)内由输入端按光传播方向依次设置有聚光棱镜(81)和聚焦透镜二(82),所述聚光装置(8)的输出端连接所述光纤二(9)的输入端,所述光纤二(9)的输出端连接所述终端(10)。
9.根据权利要求8所述的一种防水防火光纤照明系统,其特征在于,所述聚光棱镜(81)为消偏振聚光棱镜。
10.根据权利要求8所述的一种防水防火光纤照明系统,其特征在于,所述终端(10)为照明装置。