太陽能傳輸用空芯光纖的制備與損耗研究.pdf

1、為解決地球上日益緊張的能源危機，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向太陽能，選擇纖維光學和太陽能利用技術(shù)結(jié)合的方法對室內(nèi)進行照明，可以最大程度的節(jié)約能源。本文以太陽能傳輸用空芯光纖的制備與損耗研究為課題，選取內(nèi)徑為1mm光纖作為基管，利用液相法在內(nèi)壁先后鍍制金屬銀膜和電介質(zhì)PMMA膜層，通過太陽能收集器耦合進入Ag/PMMA泄漏型空芯光纖后，測試其損耗和衰減速率，評價其傳輸性能。
　　 本實驗中設(shè)計的太陽能收集器主要收集3801500nm波長范圍

2、的光，根據(jù)拋物面鏡聚焦原理把平行入射的太陽能匯聚成一個點光源，再導入空芯光纖進行傳輸。把光纖與收集器組裝后，為了減小光斑直徑引起的能量密度帶來的影響和誤差，測量中午十二點至兩點時間范圍段太陽能光密度變化變化來評價裝置的穩(wěn)定性。
　　 Ag/PMMA泄漏型空芯光纖利用全反射原理傳輸太陽光，金屬銀膜在380-1500nm波長范圍內(nèi)反射率高達90％，為減小銀膜表面氧化引起的色散效應(yīng)，須在銀膜上涂覆PMMA透明電介質(zhì)層，對Ag/PMMA

3、復合薄膜結(jié)構(gòu)空芯光纖進行分析表征，通過SEM、FESEM測試研究薄膜的表面形貌和厚度，通過可見-近紅外分光光度計來測試薄膜反射率，通過多功能光纖損耗測試儀來測試空芯光纖的損耗和損耗和衰減速率，可得出如下實驗結(jié)果：
　　 1、通過對泄漏型空芯光纖結(jié)構(gòu)理論的分析，確定了金屬銀膜厚度為0.2μm；PMMA電介質(zhì)層理論最佳折射率為√2，厚度為74nm。
　　 2、在基管內(nèi)鍍制銀膜時，確定銀氨液和還原液濃度分別為0.1mol/L，

4、0.025mol/L，反應(yīng)溫度為18℃，時間為2min，基管內(nèi)流量定2.5ml/min。選取質(zhì)量比為0.25％PMMA丙酮溶液制備電介質(zhì)層，鍍制流量為2.5ml/min，反應(yīng)時間為30s，制備的厚度為70nm。
　　 3、對碟式太陽能收集裝置的穩(wěn)定性進行測試，中午十二點到兩點間光密度變化為0.04mw/cm2/min，中午一點左右可獲得較強的光密度，可作為測試時間。
　　 4、從Ag與Ag/PMMA結(jié)構(gòu)空芯光纖的損耗值比