本发明涉及光纤器件制备，具体为一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着信息技术的飞速发展，光纤通信作为一种高速度、高容量的传输手段，在现代通信网络中扮演者至关重要的角色。传统石英光纤具有成本低，能耗小的优点，已被广泛运用于远距离通讯网络系统的搭建中。但在短距离通信领域，尤其是片上光互联领域，石英光纤由于其柔韧度较差且材料折射率固定，石英光纤难以应用于可穿戴器件中。此外，石英光纤的折射率和尺寸固定，难以通过低成本的方式进行定制。石英光纤的制备主要从熔融状态拉伸材料，冷却后材料强度高且易碎。
2、目前调节石英光纤折射率的技术通常采用离子掺杂方法，而对光纤微观结构的雕刻则依赖于光刻蚀工艺。这些工艺过程复杂，对参数控制要求严格，折射率和尺寸的调节范围有限。此外这些技术对加工平台的要求高、设备昂贵，成本高。
3、基于上述问题，亟需一种低成本，高效的制备方法，具有高柔韧度和折射率和尺寸可调的光纤制备工艺，以满足光纤通信技术在可穿戴传感器件中的应用。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件及其制备方法和应用，解决了上述背景技术中提出的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5、根据本发明的第一方面，提供了一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，包括以下步骤：
6、(1)采用毛细效应使noa光学胶水填充柔性管状模具，拉伸，定型，获得聚合物光纤芯层，其中，所述noa光学胶水至少选自两种不同折射率的noa光学胶水；
7、(2)将所述聚合物光纤芯层置于含有noa胶水和环戊烷的混合液中浸渍，紫外固化，得到柔性聚合物光纤器件。
8、由于聚合物材料的发展，聚合物光纤可以具有柔韧性、轻便性、折射率可调以及抗电磁干扰等优点，通过聚合物不但可以设计片上导波阵列或是片间连线，此外，还可利用其易塑性可掺杂的特性设计光纤型传感器，在短距离通信、生物医学等领域有广泛的应用前景。
9、本发明中采用noa光学胶水调配至所需的折射率，在可形变模具中进行拉伸和定型，制备折射率可调、柔韧度高且成本低的聚合物光纤。此外，通过聚合物光纤芯层外部再固化一层聚合物光纤包层，可以使聚合物光纤器件可与玻璃或者电子元件紧密粘合，实用价值高。
10、优选的，步骤(1)中，所述noa光学胶水选自noa61、noa63、noa65、noa68、noa71、noa72、noa73、noa74、noa75、noa76、noa78、noa81、noa83h、noa84、noa85、noa86、noa87、noa88、noa89中的至少两种。
11、优选的，步骤(1)中，所述柔性管状模具的内径为0.1～0.5mm，所述柔性管状模具的外径为1.0～1.5mm，所述柔性管状模具的材质选自硅胶、pe或pu中的至少一种，进一步优选的，所述柔性管状模具的内径为0.2mm，外径为1.2mm。
12、优选的，步骤(1)中，所述拉伸的长度为所述柔性管状模具的50～250％。
13、优选的，步骤(1)中，所述定型的条件为：紫外光照射下固化50～70s，进一步优选的，步骤(1)中，所述定型的条件为：在紫外光照射下固化60s。
14、优选的，步骤(2)中，所述noa胶水与环戊烷的质量比为1～3:1，进一步优选的，所述noa胶水与环戊烷的质量比为2:1。
15、优选的，步骤(2)中，所述浸渍的时间为10～20s，进一步优选的，所述浸渍的时间为15s。
16、优选的，步骤(2)中，所述紫外固化的时间为50～70s，进一步优选的，所述紫外固化的时间为60s。
17、上述步骤(1)和步骤(2)中，紫外固化的紫外线波长最优为350～380nm。
18、根据本发明的第二方面，提供了一种根据上述制备方法得到的折射率可调的柔性聚合物光纤器件，包括聚合物光纤芯层以及包覆于所述聚合物光纤芯层表面的聚合物光纤包层。
19、本发明制备中，包覆在聚合物光纤芯层表面的聚合物光纤包层具有粘性，可以黏附在玻璃或者电子元件上，操作方便。
20、根据本发明的第三方面，提供了一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件作为弯曲传感器在可穿戴传感器件中的应用。
21、(三)有益效果
22、本发明提供了一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件及其制备方法和应用。具备以下有益效果：
23、(1)本方案提供的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，调配所需折射率的noa胶水，经过拉伸后固化可制备直径和折射率可控且柔韧性高的小尺寸聚合物光纤，再经过对聚合物光纤芯层表面的noa胶水和环戊烷混合溶液进行紫外固化，不但可以提升聚合物光纤器件的表面光洁度，还可以减少固化层的内应力，提高粘度的稳定性和可靠性。
24、(2)本方案提供的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件，通过聚合物外层包裹聚合物芯层，具有高柔韧性和高灵敏度。此外，聚合物光纤的表面还具有黏性，不但可以与传统石英光纤连接，还可以黏附在玻璃或者电子元件上，用于光信号通讯传输，操作简便，结果精确。甚至可以用于人体活动检测等可穿戴传感器件中的应用。
1.一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述noa光学胶水选自noa61、noa63、noa65、noa68、noa71、noa72、noa73、noa74、noa75、noa76、noa78、noa81、noa83h、noa84、noa85、noa86、noa87、noa88、noa89中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述柔性管状模具的内径为0.1～0.5mm，所述柔性管状模具的外径为1.0～1.5mm，所述柔性管状模具的材质选自硅胶、pe或pu中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述拉伸的长度为所述柔性管状模具的50～250％。
5.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述定型的条件为：紫外光照射下固化50～70s。
6.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述noa胶水与环戊烷的质量比为1～3:1。
7.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述浸渍的时间为10～20s。
8.根据权利要求1所述的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述紫外固化的时间为50～70s。
9.一种根据权利要求1至8任意一项所述的制备方法得到的一种折射率可调的柔性聚合物光纤器件，其特征在于：包括聚合物光纤芯层以及包覆于所述聚合物光纤芯层表面的聚合物光纤包层。
10.一种权利要求9所述的折射率可调的柔性聚合物光纤器件作为弯曲传感器在可穿戴传感器件中的应用。
