CN117055148A - 一种侧发光光纤及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特殊光纤技术领域，提供一种侧发光光纤及其制作方法。本发明的侧发光光纤包括光纤和至少一个凹陷部；凹陷部构造于光纤的侧面；凹陷部沿着光纤的长度方向延伸，且凹陷部的凹陷深度随着凹陷部的延伸而增加或减小，凹陷深度为凹陷部的底部到光纤侧表面的垂直距离。在使用本发明的侧发光光纤时，光源从凹陷深度最小的一侧照射侧发光光纤，因为此时凹陷深度随着光传输的方向而增加所以能够弥补光在传输过程中衰减的光照强度，进而使从凹陷部射出的侧光光照强度尽量保持均匀。

Description

一种侧发光光纤及其制作方法

技术领域

本发明涉及特殊光纤技术领域，尤其涉及一种侧发光光纤及其制作方法。

背景技术

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。光纤光学的研究方法分为几何光学法和波动光学法，当光纤芯径远大于波长时，光线可用几何光学法分析。在几何光学中，光在光纤中发生全反射需要满足两个条件：a)光从光密介质进入光疏介质；b)入射角等于或大于临界角。侧发光光纤一般芯径较大，通过调整包层和芯层折射率差、调整光纤入射光角度，会有部分光不满足全反射条件，从而从光纤侧面泄露出来。

侧发光光纤由于其侧面发光的特性，被应用于医疗、装饰、生物催化等领域。如医疗中的内窥镜诊断，侧发光光纤可以作为内窥镜或手术器械内部的照明设备，提供足够的光照条件，保证手术者获得更清晰、更精确的操作视野。侧发光光纤还可以用于室内和室外的灯光装饰，提供丰富的灯光效果和光彩。侧发光光纤还可以用于光催化，通过在催化剂上添加光敏剂，利用光纤实现光催化反应。

但是因为光在光纤中传播的过程中会出现衰减，所以导致侧光光强也会出现衰减，进而导致侧光光强不均匀。

发明内容

本发明提供一种侧发光光纤及其制作方法，用以解决现有技术中侧发光光纤的侧光光照强度不均匀的问题。

本发明提供一种侧发光光纤，包括：

光纤；

至少一个凹陷部，构造于所述光纤的侧面；所述凹陷部沿着所述光纤的长度方向延伸，且所述凹陷部的凹陷深度随着所述凹陷部的延伸而增加或减小，所述凹陷深度为所述凹陷部的底部到所述光纤侧表面的垂直距离。

根据本发明提供的侧发光光纤，所述凹陷部的数量为多个，多个所述凹陷部沿着所述光纤的长度方向间隔设置。

根据本发明提供的侧发光光纤，沿着所述光纤的中轴线的方向，任意相邻的两个所述凹陷部的所述凹陷深度满足：其中一个所述凹陷部的最小所述凹陷深度不小于另外一个所述凹陷部的最大所述凹陷深度。

根据本发明提供的侧发光光纤，多个所述凹陷部环绕所述光纤的中轴线设置。

根据本发明提供的侧发光光纤，所述光纤的侧面局部构造有所述凹陷部。

本发明还提供了一种侧发光光纤的制作方法，用于制作上述任一的侧发光光纤，包括如下步骤：

先将光纤预制棒进行拉丝处理得到光纤；

再对所述光纤的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部的侧发光光纤，且使所述凹陷部沿着所述光纤的长度方向延伸，同时使所述凹陷部的凹陷深度随着所述凹陷部的延伸而增加或减小；其中，所述凹陷深度为所述凹陷部的底部到所述光纤侧表面的垂直距离。

根据本发明的侧发光光纤的制作方法，所述的再对所述光纤的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部的侧发光光纤，具体包括：

采用切割或研磨工艺对所述光纤的侧面进行处理，或，采用化学腐蚀工艺对所述光纤的侧面进行处理，或，采用表面热处理工艺对所述光纤的侧面进行处理，最终得到侧面形成有所述凹陷部的所述侧发光光纤。

根据本发明的侧发光光纤的制作方法，所述采用切割工艺对所述光纤的侧面进行处理，包括：

将切割刀的刀尖对准所述光纤的侧面对所述光纤进行切割，所述切割刀相对于所述光纤匀速运动；

在匀速运动过程中，通过调整所述切割刀的刀尖与所述光纤的中轴线的的垂直距离，使得所述光纤的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部，进而得到所述侧发光光纤。

根据本发明的侧发光光纤的制作方法，所述采用化学腐蚀工艺对所述光纤的侧面进行处理，包括：

采用防腐模具将所述光纤包覆，所述防腐模具构造有用于露出部分所述光纤侧面的槽口；

将包覆有所述防腐模具的所述光纤以不同的速度通过化学腐蚀液，使得所述光纤的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部，进而得到所述侧发光光纤。

根据本发明的侧发光光纤的制作方法，所述采用表面热处理工艺对所述光纤的侧面进行处理，包括：

将加热辊的加热面对准匀速运动的所述光纤的侧面；

通过改变所述加热辊的转速使所述光纤的侧面形成凹陷深度递增或递减的所述凹陷部，进而得到所述侧发光光纤。

本发明提供的侧发光光纤及其制作方法。在使用本发明的侧发光光纤时，光源从凹陷深度最小的一侧照射侧发光光纤，因为此时凹陷深度随着光传输的方向而减增加，所以能够弥补光在传输过程中衰减的光照强度，进而使从凹陷部射出的侧光光照强度尽量保持均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是本发明第一个实施例提供的一种侧发光光纤的正视图；

图1B是图1A中所示的侧发光光纤的侧视图；

图1C是图1A中所示的侧发光光纤的俯视图；

图2是本发明第二个实施例提供的一种侧发光光纤沿轴向的长切面的结构示意图；

图3是本发明第三个实施例提供的一种侧发光光纤沿轴向的长切面的结构示意图；

图4是本发明第四个实施例提供的一种侧发光光纤沿轴向的长切面的结构示意图；

图5是将本发明的侧发光光纤应用于泳池灯饰系统的结构示意图；

图6是将本发明的侧发光光纤应用于内窥镜检查装置中的结构示意图；

图7实施本发明实施例提供的一种侧发光光纤的制作方法的流程图；

图8是本发明提供的一种切割装置的一种结构示意图；

图9A是本发明提供的一种化学腐蚀工艺装置的结构示意图；

图9B是图9A中的化学腐蚀工艺装置中的防腐模具在某一视觉下的结构示意图；

图10A是本发明提供的一种热处理装置的结构示意图；

图10B是图10A中的热处理工艺装置的加热辊在某一视觉下的结构示意图；

图11是本发明提供的一种切割装置的另一种结构示意图。

附图标记：

1、侧发光光纤；11、光纤；12、凹陷部；111、纤芯；112、包层；

2、切割装置；21、第一光纤绕线盘；22、辊筒；23、切割刀；24、第一移动平台；25、第一支撑件；26、第二移动平台；27、固定板组件；271、光纤固定软板；272、固定台；28、角度调节支撑件28；

3、化学腐蚀工艺装置；31、第二光纤绕线盘；32、防腐模具；33、腐蚀液池；34、清洗池；35、第二支撑件；321、槽口；

4、表面热处理装置；41、第三光纤绕线盘；42、加热辊；43、第三支撑件；421、加热面；

5、泳池灯饰系统；51、泳池；52、灯饰；

6、内窥镜检查装置；61、内窥镜本体；62、轴向发光光纤。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

在介绍本发明的侧发光光纤前需要说明，光纤包括纤芯和包层；包层包覆于纤芯。纤芯的折射率通常高于包层的折射率。纤芯和外部包覆的包层共同构成光的波导。

下面结合图1A、图1B、图1C，以及图2-图4描述本发明的侧发光光纤1。本发明的侧发光光纤1包括光纤11和至少一个凹陷部12；凹陷部12构造于光纤11的侧面；凹陷部12沿着光纤11的长度方向延伸，且凹陷部12的凹陷深度随着凹陷部12的延伸而增加或减小，凹陷深度为凹陷部12的底部到光纤11侧表面的垂直距离。

在使用本发明的侧发光光纤1时，光源从凹陷深度最小的一侧照射侧发光光纤1，因为在光纤侧面构造有凹陷部12，所以能够增加光纤的侧面光强。也因为此时凹陷深度随着光传输的方向而增加，所以能够弥补光在传输过程中衰减的光照强度，进而使从凹陷部12射出的侧光光照强度尽量保持均匀。

在本发明的具体实施例中，因为光纤11包括纤芯111和包层112；包层112包覆于纤芯111。纤芯111的折射率通常高于包层112的折射率；纤芯111和外部包覆的包层112共同构成光的波导。所以包层112上构造有凹陷部12，凹陷部12沿着纤芯111中轴线延伸，且凹陷部12的凹陷深度随着凹陷部12的延伸而增加或减小；其中，凹陷深度为凹陷部12的底部到包层112侧表面的垂直距离。

可以理解的是，凹陷部12的底部完全位于包层112内，如图2和图4所示。在另外一些实施例中，凹陷部12的底部至少部分深入到纤芯111，如图3所示。

可以理解的是，凹陷部12可以是，但是不限于凹槽、孔等；凹陷部12的形状可以是，但是不限于，长条形，圆形，椭圆形，锥形等。

可以理解的是，凹陷部12沿着中轴线的方向贯穿包层112，即凹陷部12的两端分别与包层112的两端对齐，如图1A，图1B和图1C所示。光纤11的侧面局部构造有凹陷部12，即包层112局部构造有凹陷部12，如图2-图4所示。凹陷部12是贯穿整个包层112还是仅布设于包层112的局部区域，具体是由侧发光光纤1的使用场景和需要决定。

在本发明的具体实施例中，可以通过改变凹陷部12的形状来改变侧发光光纤1的侧光光路形状；可以通过改变凹陷部12的凹陷深度改变侧发光光纤1的侧光光照强度，以使侧发光光纤1适用于不同的应用场景，满足不同的需求。在本发明的一些实施例中，凹陷部12的数量可以是一个。一个凹陷部12相对于纤芯111中轴线的设置方式至少有两种，但是不限于两种：第一种：凹陷部12沿着与中轴线平行的方向延伸；第二种：凹陷部12环绕中轴线螺旋设于光纤11的侧面。

在本发明的另外一些实施例中，凹陷部12的数量为多个，多个凹陷部12沿着光纤11的长度方向间隔设置。每一个凹陷部12的凹陷深度随着凹陷部12的延伸而增加或减小。其中，“多个凹陷部12沿着光纤11的长度方向设置”至少有以下两种理解，但是不限于以下两种理解：第一种，多个凹陷部12环绕光纤11中轴线设于光纤11的侧面，多个凹陷部12可以是均匀分布于光纤11的侧面，也可以是以非均匀的方式分布于光纤11的侧面；其中，“均匀”是指相邻的两个凹陷部12之间间隔的距离相等。第二种，环绕光纤11中轴线的多个凹陷部12螺旋设于光纤11的侧面。

可以理解的是，凹陷部12的数量、尺寸、形状和结构，每个凹陷部12的凹陷深度，以及凹陷部12在光纤11侧面的分布方式均是由侧发光光纤1的使用场景和需求决定。侧发光光纤1由于使用场景和需求不同，两个侧发光光纤1上的凹陷部12不同；同一个侧发光光纤1也由于使用场景和需求不同，同一个侧发光光纤1上的多个凹陷部12可以具有多种形状、尺寸和分布方式。所以在本发明的具体实施例中，对同一个侧发光光纤1上的凹陷部12的形状、尺寸、凹陷深度和分布方式等均不做限制。

在本发明的具体实施例中，沿着中轴线的方向，任意相邻的两个凹陷部12的凹陷深度满足：其中一个凹陷部12的最小凹陷深度不小于另外一个凹陷部12的最大凹陷深度，这不仅能够确保从每一个凹陷部12泄露的侧光强度尽量均匀，而且还能够确保从所有的凹陷部12泄露的侧光强度尽量均匀，使侧发光光纤1的侧光强度尽量保持均匀。

如图5所示，本发明实施例还提供一种泳池51灯饰52系统5，该系统包括泳池51，以及铺设于泳池51底部的灯饰52；灯饰52包括多个上述任一实施例中的侧发光光纤1；多个侧发光光纤1平行设于泳池51的底部，且所有的侧发光光纤1并联后与电源连接。

如图6所述，本发明实施例还提供了一种内窥镜检查装置6。该内窥镜检查装置6包括内窥镜本体61，轴向发光光纤6211和上述任一实施例中的侧发光光纤1；轴向发光光纤6211连接于内窥镜本体61和侧发光光纤1之间。在使用时，侧发光光纤1位于肠胃内，内窥镜本体61位于体外，轴向发光光纤6211位于食道，用于将内窥镜本体61与侧发光光纤1连接；内窥镜本体61发出光，经过轴向发光光纤6211后射向侧发光光纤1，因为侧发光光纤1侧面发光，所以医生能够通过内窥镜本体61检查肠胃。

如图7所示，本发明还提供了一种侧发光光纤1的制作方法，该方法用于制作上述任一实施例中的侧发光光纤1，该方法包括如下步骤：

S100、先将光纤11预制棒进行拉丝处理得到光纤11；

光纤11预制棒由芯棒和包层112组成，其芯棒有多种生产方式，主要原理是基于气相沉积法，当前普遍采用：改进的化学气相沉积法(MCVD)、轴向气相沉积法(VAD)、棒外化学气相沉积法(OVD)和等离子化学气相沉积法(PCVD)四大主流工艺。光纤11预制棒外部包层112制造一般采用套管法和全合成法制备。

S200、对光纤11的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部12的侧发光光纤1，且使凹陷部12沿着光纤11的长度方向延伸，同时使凹陷部12的凹陷深度随着凹陷部12的延伸而增加或减小；其中，凹陷深度为凹陷部12的底部到光纤11侧表面的垂直距离。

本发明实施例是先将光纤11预制棒进行拉丝成光纤11，然后在光纤11侧面进行加工凹陷部12，本发明的这种制备方法能够确保凹陷部12的形状、尺寸、凹陷深度等不会因为被拉伸而发生改变，增加了侧光光路形状和光照强度的可控性。另外，在使用本发明实施例的制作方法制作的侧发光光纤1时，光源从凹陷深度最小的一侧照射侧发光光纤1，因为此时凹陷深度随着光传输的方向而增加，所以能够弥补光在传输过程中衰减的光照强度，进而使从凹陷部12射出的侧光光照强度尽量保持均匀。

在本发明的具体实施例中，S200、再对光纤11的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部12的侧发光光纤1，具体包括：

采用切割或研磨工艺对光纤11的侧面进行处理，或，采用化学腐蚀工艺对光纤11的侧面进行处理，或，采用表面热处理工艺对光纤11的侧面进行处理，最终得到侧面形成有凹陷部12的侧发光光纤1。当然，也可以采用其他工艺对光纤11侧面进行处理以得到本发明实施例的侧发光光纤1。

下面对采用切割工艺对光纤11的侧面进行处理做详细说明。

可以理解的是，切割工艺包括，但是不限于，采用激光切割对光纤表面进行处理，以及采用切割刀对光纤表面进行处理。

在本发明的具体实施例中，采用切割工艺对光纤11的侧面进行处理，包括：

将切割刀23的刀尖对准光纤11的侧面对光纤11的侧面进行切割，切割刀23相对于光纤11匀速运动；

在匀速运动的过程中，通过调整切割刀23的刀尖与光纤11的中轴线的垂直距离，使得光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

可以理解的是，切割刀23相对于光纤11匀速运动，至少有如下三种情况：

第一种情况，光纤11匀速运动；

第二种情况，切割刀23匀速运动；

第三种情况，光纤11和切割刀23都匀速运动，但是光纤11和切割刀23中的一个的速度大于另外一个的速度。

在匀速运动的过程中，通过改变切割刀23的刀尖与光纤11的中轴线的垂直距离，使得光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1，具体可以通过如下的切割装置2实现。

如图8所示，在本发明的一些具体实施例中，切割装置2包括两个第一光纤绕线盘21，辊筒22、切割刀23和第一移动平台24；光纤11的两端分别一一对应的绕于两个第一光纤绕线盘21上；两个第一光纤绕线盘21之间的光纤11绕于辊筒22上；切割刀23的刀尖一直朝向辊筒22上的某一点，且对准绕于辊筒22上的光纤11侧面；切割刀23刀柄固定于第一移动平台24，第一移动平台24带动切割刀23的刀尖沿着朝向或远离光纤11中轴线的方向往复运动。当第一移动平台24带动切割刀23的刀尖朝向光纤11的中轴线方向运动时，切割刀23加大对光纤11侧面的切割深度；当第一移动平台24带动切割刀23的刀尖远离光纤11的中轴线运动时，切割刀23减小对光纤11侧面的切割深度。

采用上述的切割装置2对光纤11的侧面进行表面处理的过程如下：

驱动至少任一个第一光纤绕线盘21使光纤11在两个第一光纤绕线盘21和辊筒22上匀速运动；启动第一移动平台24，使第一移动平台24带动切割刀23的刀尖沿着朝向或远离光纤11中轴线的方向往复运动，此时因为光纤11处于匀速运动状态，所以能够通过调整第一移动平台24的速度使得到光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

在本发明的具体实施例中，切割装置2还包括第一驱动件；第一驱动件用于驱动至少一个第一光纤绕线盘21和辊筒22运动转动。

在本发明的具体实施例中，切割装置2还包括两个第一支撑件25；两个第一支撑件25分别一一对应的设于第一光纤绕线盘21与辊筒22之间，用于支撑第一光纤绕线盘21与辊筒22之间的光纤11。

如图11所示，在发明的另外一些具体实施例中，切割装置2还包括与切割刀23的刀柄连接的第二移动平台26，用于放置光纤11的固定板组件27，以及用于调整固定板组件27倾斜角度的角度调节支撑件28；第二移动平台26设于固定板组件27的上方，切割刀23的刀尖对准光纤11的侧面；角度调节支撑件28设于固定板组件27的底部，用于调整固定板组件27的倾斜角度以改变切割刀23的刀尖与光纤11中轴线之间的垂直距离。

采用上述的切割装置2对光纤11的侧面进行表面处理的过程如下：

第二移动平台26驱动切割刀23沿着光纤11的轴向匀速运动；在匀速运动的过程中，通过角度调节支撑件28调节固定板组件27的倾斜角度，因为光纤11放置于固定板组件27上，所以当固定板组件27的倾斜角度改变时，光纤11的倾斜角度也会发生改变，这样就改变了切割刀23的刀尖与光纤11中轴线之间的垂直距离，进而实现在光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

在本发明的具体实施例中，固定板组件27包括光纤固定软板271和固定台272；光纤固定软板271通过连接件固定于固定台272上；光纤固定软板271的背离固定台272的一侧面放置有光纤11。其中，连接件可以是，但是不限于，螺钉，卡扣等。只要能够实现将光纤固定软板271与固定台272固定连接即可，这样角度调节支撑件28就能够实现对光纤固定软板271和固定台272的倾斜角度调整，进而改变光纤11的倾斜角度，改变切割刀23的刀尖与光纤11的中轴线之间的垂直距离。

其中，光纤11可以通过胶黏剂固定于光纤固定软板271上，光纤11可以通过卡箍等固定于光纤固定软板271上，在本发明的具体实施例中对将光纤11与光纤固定软板271固定的方式不做限制。

其中，光纤固定软板271可以是，但是不限于，由碳纤维复合材料或硬塑料制成，目的是使光纤固定软板271在可弯曲的同时兼具较强刚性。

下面对采用化学腐蚀工艺对光纤11的侧面进行处理做详细说明。

在本发明的具体实施例中，采用化学腐蚀工艺对光纤11的侧面进行处理，包括：

采用防腐模具32将光纤11包覆，防腐模具32构造有用于露出部分光纤11侧面的槽口321；

将包覆有防腐模具32的光纤11以不同的速度通过化学腐蚀液，使得光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

其中，将包覆有防腐模具32的光纤11以不同的速度通过化学腐蚀液，使得光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1，具体可以通过如下化学腐蚀工艺装置3实现。

如图9A和图9B所示，在本发明的具体实施例中，还提供了一种化学腐蚀工艺装置3。该化学腐蚀工艺装置3包括防腐模具32和腐蚀液池33；防腐模具32包覆于光纤11外部，且防腐模具32上构造有用于露出部分光纤11侧面的槽口321；腐蚀液池33内装有腐蚀液。腐蚀液可以是，但是不限于，氢氧化钠，氢氧化钾，硫酸、盐酸、王水、硝酸等。

在使用上述化学腐蚀工艺装置3对光纤11侧面进行处理的过程如下：将包裹有防腐模具32的光纤11以不同的速度通过腐蚀液池33的腐蚀液，即通过改变光纤11在腐蚀液内的停留时间，使得光纤11的侧面(与槽口321相对应的位置)形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

在本发明的具体实施例中，化学腐蚀工艺装置3还包括至少两个第二光纤绕线盘31，两个第二光纤绕线盘31间隔设于腐蚀液池33的上方，用于分别一一对应的绕设光纤11的两端。在使用时，可以通过驱动任一一个第二光纤绕线盘31使光纤11以不同的速度通过腐蚀液。

在本发明的具体实施例中，如图9B所示，防腐模具32为具有管腔的管状结构，管壁上开设有与管腔连通的槽口321。可以理解的是，槽口321可以是条形槽、孔能。对槽口321的结构和尺寸不做限制。

在本发明的具体实施例中，该化学腐蚀工艺装置3还包括驱动件，驱动件至少与其中一个第二光纤绕线盘31连接，用于带动第二光纤绕线盘31以不同的速度转动。

在本发明的具体实施例中，该化学腐蚀工艺装置3还包括清洗池34；清洗池34内装有清洗液。清洗液可以是，但是不限于自来水、酒精等。经过化学腐蚀后的光纤11过清洗池34，以将腐蚀液冲洗干净。

在本发明的具体实施例中，该化学腐蚀工艺装置3还包括至少三个第二支撑件35；其中两个第二支撑件35位于腐蚀液池33的上方，用于支撑光纤11，使两个第二支撑件35之间的光纤11位于腐蚀池内；另外一个第二支撑件35位于清洗池34的上方，用于支撑经过清洗池34的光纤11。

下面对采用表面热处理工艺对光纤11的侧面进行处理做详细描述。

在本发明的具体实施例中，采用表面热处理工艺对光纤11的侧面进行处理，包括：

将加热辊42的加热面421对准匀速运动的光纤11的侧面；

通过改变所述加热辊42的转速使光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

如图10A和图10B所示，在本发明的具体实施例中，还提供了一种表面热处理装置4。该表面热处理装置4包括加热辊42和驱动件；匀速运动的光纤11绕贴合加热辊42的加热面421，通过驱动件改变加热辊42的转动使得光纤11的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部12，进而得到侧发光光纤1。

在本发明的具体实施例中，该表面热处理装置4还包括两个第三光纤绕线盘41；加热辊42设于两个第三光纤绕线盘41之间，且加热辊42还与驱动件连接；驱动件用于驱动加热辊42转动。

在本发明的具体实施例中，该表面热处理装置4还包括两个第三支撑件43；两个第三支撑件43一一对应的设于加热辊42与第三光纤绕线盘41之间，用于支撑光纤11。

在本发明的具体实施例中，可以通过设计加热辊42加热面421的形状得到具有相应形状的凹陷部12。

使用上述表面热处理装置4对光纤11侧面进行处理的过程如下：

首先，根据需要选择加热面421形状符合要求的加热辊42；然后，将光纤11的一端绕于一个第三光纤绕线盘41上，光纤11的另一端穿过加热辊42的加热面421后绕在另一个第三光纤绕线盘41上；最后，使加热辊42加热到某一恒定温度，使第三光纤绕线盘41以恒定的速度转动，通过改变加热辊42的转速使光纤11侧面形成凹陷深度渐变的凹陷部12。

本发明还可通过光学元件增强侧发光光纤1侧光的光学增益，调整光路形状与位置。侧光处的汇聚透镜可选用凸透镜、凹透镜、球透镜、圆柱体透镜、柱面镜、非球面镜、菲涅尔透镜等。侧光也可通过反射镜和汇聚镜组合使用增强侧光光学增益，反射镜可选用抛物面反射镜、离轴反射镜等。同时，通过光学元件的选取，控制侧光的形状、位置、光斑大小。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种侧发光光纤，其特征在于，包括：

光纤(11)；

至少一个凹陷部(12)，构造于所述光纤(11)的侧面；所述凹陷部(12)沿着所述光纤(11)的长度方向延伸，且所述凹陷部(12)的凹陷深度随着所述凹陷部(12)的延伸而增加或减小，所述凹陷深度为所述凹陷部(12)的底部到所述光纤(11)侧表面的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的侧发光光纤，其特征在于，所述凹陷部(12)的数量为多个，多个所述凹陷部(12)沿着所述光纤(11)的长度方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的侧发光光纤，其特征在于，沿着所述光纤(11)的中轴线的方向，任意相邻的两个所述凹陷部(12)的所述凹陷深度满足：其中一个所述凹陷部(12)的最小所述凹陷深度不小于另外一个所述凹陷部(12)的最大所述凹陷深度。

4.根据权利要求2所述的侧发光光纤，其特征在于，多个所述凹陷部(12)环绕所述光纤(11)的中轴线设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的侧发光光纤，其特征在于，所述光纤(11)的侧面局部构造有所述凹陷部(12)。

6.一种侧发光光纤的制作方法，用于制作权利要求1-5任一项所述的侧发光光纤，其特征在于，包括如下步骤：

先将光纤(11)预制棒进行拉丝处理得到光纤(11)；

再对所述光纤(11)的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部(12)的侧发光光纤，且使所述凹陷部(12)沿着所述光纤(11)的长度方向延伸，同时使所述凹陷部(12)的凹陷深度随着所述凹陷部(12)的延伸而增加或减小；其中，所述凹陷深度为所述凹陷部(12)的底部到所述光纤(11)侧表面的垂直距离。

7.根据权利要求6所述的侧发光光纤的制作方法，其特征在于，所述的再对所述光纤(11)的侧面进行表面处理得到侧面形成有凹陷部(12)的侧发光光纤，具体包括：

采用切割或研磨工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，或，采用化学腐蚀工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，或，采用表面热处理工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，最终得到侧面形成有所述凹陷部(12)的所述侧发光光纤。

8.根据权利要求7所述的侧发光光纤的制作方法，其特征在于，所述采用切割工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，包括：

将切割刀(23)的刀尖对准所述光纤(11)的侧面对所述光纤(11)进行切割，所述切割刀(23)相对于所述光纤(11)匀速运动；

在匀速运动过程中，通过调整所述切割刀(23)的刀尖与所述光纤(11)的中轴线的垂直距离，使得所述光纤(11)的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部(12)，进而得到所述侧发光光纤。

9.根据权利要求7所述的侧发光光纤的制作方法，其特征在于，所述采用化学腐蚀工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，包括：

采用防腐模具(32)将所述光纤(11)包覆，所述防腐模具(32)构造有用于露出部分所述光纤(11)侧面的槽口(321)；

将包覆有所述防腐模具(32)的所述光纤(11)以不同的速度通过化学腐蚀液，使得所述光纤(11)的侧面形成凹陷深度递增或递减的凹陷部(12)，进而得到所述侧发光光纤。

10.根据权利要求7所述的侧发光光纤的制作方法，其特征在于，所述采用表面热处理工艺对所述光纤(11)的侧面进行处理，包括：

将加热辊(42)的加热面(421)对准匀速运动的所述光纤(11)的侧面；

通过改变所述加热辊(42)的转速使所述光纤(11)的侧面形成凹陷深度递增或递减的所述凹陷部(12)，进而得到所述侧发光光纤。