光纤面板是一种由无数根细密排列的光纤组成的图像传输元件，能够将图像从一端真实、清晰地传递到另一端，被广泛应用于航空航天、医疗内窥镜、军工观测等高端领域。传统的光纤面板主要由石英玻璃制成，虽然性能优异，但也存在重量大、易碎裂、成本高、生物兼容性较低等问题。

  近年来，随着聚合物材料科学的发展，塑料光纤面板逐渐走进科研与工业视野。它凭借质量轻、柔韧性好、成本低、易于加工耦合等优点，成为替代传统玻璃光纤面板的潜力材料。近日，一项由中建材光芯科技有限公司团队完成的研究，系统揭示了塑料光纤面板制备中的关键工艺问题，并提出了有效的改进方案，为该技术的实用化推进提供了重要参考。

塑料光纤面板：为何备受期待？

  塑料光纤面板以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 为主要材料，其透明度高、力学性能好，且具有良好的耐候性与成型性。与玻璃相比，PMMA 密度低，使得面板整体重量显著减轻，更适用于对重量敏感的应用场景，如无人机摄像、便携医疗设备等。此外，塑料光纤还具有抗电磁干扰、耐腐蚀、可弯曲等优点，能在一些特殊环境中稳定工作。随着材料与工艺的不断进步，塑料光纤面板的成像质量已逐步接近传统玻璃面板，且具备更大的设计灵活性与成本控制空间。

研究核心：工艺优化与成像质量提升

  该研究以低损耗塑料光纤为原料，通过预制聚合物光纤棒→拉制成丝→排列成板→热压成型的工艺路线制备光纤面板。实验中发现，影响成像清晰度的主要因素包括：

（一）水汽对塑料光纤面板的影响

  塑料光纤具有一定吸水性，若环境中水汽进入光纤内部，热压后会在面板表面形成白色不透明圆圈，严重影响成像。研究团队通过预先烘干处理有效消除了这一现象。

（二）温度与时间对塑料光纤面板的影响

  聚合物具有时温等效特性，延长保温时间相当于提高温度。因此，为了得到成像清晰、完整的聚合物光纤面板，降低温度、延长保温时间是较好的选择。塑料光纤的导热系数较低，热量从四周传递到中间需要的时间较长，合理的保温时间有利于制得成像良好的塑料光纤面板。

  结果表明，随保温时间的增加，塑料光纤面板成像性能呈现先提高后降低的趋势，最佳保温时间为 6 h，比理论保温时间多 2 h。

（三）复丝边界清晰度

  在热压过程中，压力过大会导致复丝边界破损、成像模糊。通过优化光纤棒预制工艺，确保拉丝表面光洁，并降低热压压力与下压刻度，最终获得了边界清晰、成像完整的面板。

  经过上述工艺优化，调整聚合物光纤棒的预制工艺，制备表面干净的复丝，可以减少杂质对复丝边界的影响，降低热压压力，减少下压刻度，制备成像清晰、完整的塑料光纤面板。该方法能够减小光纤面板的生产成本和质量较轻。

（本文基于《塑料科技》2025年第2期《塑料光纤面板的改进》整理而成。作者：刘永梅、常桂龙、王三昭、石攀、刘浩然、明玥彤。研究单位：中建材光芯科技有限公司。）

   资料来源：[1] 刘永梅,常桂龙,王三昭,等.塑料光纤面板的改进[J].塑料科技,2025,53(2):127-130.