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聚合物光纤具有比石英光纤制备成本低、柔韧性好、对接容易等优点。近年来,微结构聚合物光纤由于在很大范围波长内能进行单模传输而成为研究的热点。至今已经提出众多微结构光纤(Microstructured Optical Fiber,MOF),包括空心MOF、双芯MOF和环形结构MOF等。其中瓣状光纤(Segmented CladdingFiber,SCF)由高折射率均匀芯和在角度方向高、低折射率材料“瓣”交替分布的包层组成,在理论上可以实现单模传输。目前为止,仅参考石英光纤的制备方法采用铸塑法研制了聚合物瓣状光纤。目前仅能获得长度为几十厘米的均匀光纤。如何实现这种光纤的连续制备一直是一个挑战。本论文创新性地提出用复合纺丝法制备聚合物瓣状光纤。这样制备的纤维均匀连续,可以减少光纤的接头损耗,且生产效率高。本论文旨在对复合纺丝法制备聚合物瓣状光纤进行探索研究。主要包括喷丝板设计、冷却系统设计和卷绕系统改进、聚合物光纤用纺丝原料选择、复合纺丝工艺研究及聚合物瓣状光纤性能表征。具体研究内容如下:(1)纺丝组件设计以满足瓣状光纤制备的要求;(2)复合纺丝工艺研究;(3)光纤性能研究。通过以上研究,得到如下结果:在纺丝组件设计过程中,将高折射率瓣和芯作为一个整体设计,通过控制高折射率组分的横截面形状来获得符合设计要求的瓣状截面是可行的。本文所选原料中,PMMA-3#、PC-1#、PC-2#、PS-1#及PS-2#的可纺性都比较良好,适合于熔融纺丝。从折射率和粘度两方面考虑,采用PC-2#和PMMA-3#分别作为高折射率组分和低折射率组分比较匹配。当采用PC-2#和PMMA-3#进行复合纺丝时,其螺杆各区温度分别为170/220/240/260/275℃和160/210/230/250/265℃。纺丝过程中,低折射率组分的计量泵频率不宜超过高折射率组分计量泵频率太大,以防漏浆。丝条冷却中,确保纤维在第一受力点之前与喷丝板垂直,以免未冷却纤维受剪切力而变形。对于脆性的光纤,合适的卷绕设备为速度较小、卷绕直径大的变速器。对于制备目标聚合物瓣状光纤而言,高、低折射率组分的泵供量之比为1:2.88,较为合适的冷却方式为:气隙高度为25cm;水槽深度为80cm。根据现有计量泵,制备目标聚合物瓣状光纤的卷绕速度为83.6～290.4m/min。采用PC-2#和PMMA-3#制备了纤芯直径为36～46μm,包层为360～460μm的直径不同、占空比不同的一系列光纤。用白光作为光源,考察了所制光纤在500nm-1000nm波段范围的出射光谱。从出射光谱可以看出,所制光纤在730nm～830nm波段范围内透光率比较高。从出射光谱还可以看出,光强随着光纤长度的增加而减小。通过截断法对所得光纤在500nm-1000nm波段范围的传输损耗进行测试,结果表明:所制光纤的传输损耗比较大,最大为80dB/m。不同直径光纤的衰减值对比表明:对于占空比为0.5、纤芯直径与包层直径之比为1:10的聚合物瓣状光纤而言,在直径为0.43 mm左右存在最低损耗。不同占空比光纤的衰减值对比表明:对于直径为0.36mm、纤芯直径与包层直径之比为1:10的光纤而言,占空比为0.5时衰减最大。采用532 nm绿色激光作为光源,通过CCD采集了60cm所得光纤的光斑,所得远场光斑为均匀圆形光斑,近场光斑与设计截面相同。本文研究结果表明:通过合理设计喷丝组件并对现有熔融纺丝系统进行改进,采用适合的原料和纺丝工艺条件,通过复合纺丝法制备聚合物瓣状光纤是可行的,制备的光纤横截面符合设计要求。复合纺丝法制备聚合物瓣状光纤还具有容易获得不同占空比、不同尺寸聚合物瓣状光纤的优点。通过改变计量泵频率比,采用同一喷丝组件可制备不同占空比聚合物瓣状光纤;在固定其它工艺参数的条件下,通过改变纺丝速度可获得不同直径的聚合物瓣状光纤。