为了缩短中国聚合物光纤与国外水平的差距,同时也是根据陕西省科技攻关项目"低损耗局域网通信用高聚物光纤研制"、上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室开放课题"聚合物光纤损耗机理及低损耗聚合物光纤的研究"以及西安交通大学行动计划"海量信息技术"的子课题"低损耗宽频带高聚物光纤的研制"的要求,该文对GI POF的关键技术—预制棒的制备工艺及其性能特征进行了系统的研究.该文采用"逐层界面凝胶聚合"技术,解决了GI POF预制棒制备过程中易起气泡的难题.逐层界面凝胶聚合法可以解决预制棒制备过程中因"凝胶效应"引起的放热迅速与散热困难之间的矛盾,使得气泡的消除成为可能.通过建立相应的实验装备系统以及大量的实验,该文确定出气泡产生的主要影响因素,并逐一控制,最终可以制备出直径16mm-20mm,长度15cm-30cm的无气泡的GI POF预制棒.在国内还未见到相关的研究成果报道.预制棒的折射率分布决定着光纤的带宽,因此预制棒折射率分布的控制与优化是GI POF研究中的重要关键.该文通过用反射法对预制棒的折射率分布进行测量,研究了制备工艺、掺杂剂性质对预制棒折射率分布梯度△n的影响,确定出预制棒制备的基本工艺.再通过对折射率分布指数g以及相对折射率差△的关系的理论分析,得出:通过控制掺杂剂浓度,使之满足预制棒中心折射率的要求,可以对预制棒折射率分布进行控制与优化.该文将聚合反应动力学原理与自由体积理论相结合,确定出预制棒中的聚合物浓度分布,并将其与Lorentz-Lorenz理论相结合,得到了折射率分布的理论模拟曲线,所得曲线与实验所测结果能够基本吻合.与以经验公式假设聚合物浓度分布的已有理论模拟相比,这一结果建立在实验的基础上,物理意义明确,因而更为合理.在国内外尚未见到相关的报道.该文通过对小分子掺杂剂或共聚单体对预制棒散射损耗、热稳定性影响的研究,得出:小分子掺杂剂或共聚单体的存在引起GI POF预制棒微观结构的变化,使得其瑞利散射损耗增加.小分子掺杂剂的或共聚单体的增塑作用以及小分子掺杂剂的迁移,会使得GI POF预制棒的玻璃化转变温度(T<,g>)和折射率梯度分布随温度升高而降低.