CN1938625A - 用于生产具有光选择滤波器的纤维质元件的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于生产纤维质元件(F0)的方法。该方法包括：i)通过用具有第一光学性能的第二部分(G)包围玻璃质材料第一部分(C)来形成一组件(E)；ii)然后沿着纵向拉伸所述组件(E)，增大其纵向尺寸同时减小其至少一个横向尺寸，选择所述增大和减小，使第二部分(G)的至少一些所述第一光学特性转变成第二光学特性，从而使之能够沿着与经拉伸组件的纵向基本上垂直的方向选择地过滤波长落入至少一个选定光谱带中的光子。

Description

用于生产具有光选择滤波器的纤维质元件的方法和设备
技术领域
本发明涉及玻璃质(即玻璃基)材料纤维质元件领域，更具体地说，本发明涉及用于生产这种纤维质元件的设备和方法。
背景技术
这里，术语“纤维质元件”指的是包括玻璃质材料的第一部分并且其纵向延伸部分远大于其横向延伸部分的任意主体，并且纤维质元件的第一部分不必具有光导功能。因此，它尤其可以是一种玻璃纤维或光纤，而不管其横截面是怎样的。
在特定用途中，采用了所谓的有色或光编码纤维质元件，这意味着它们可以在视觉上识别或者通过光感测仪器识别。在光通信领域以及在纺织和装饰领域中尤其如此。
例如，在光通信领域中，可以将光纤组装成阵列(或条带)，它们一起组成电缆。因此可以发现几百根光纤一起组合在单根电缆内。为了能够区分这样组合在一起的光纤，例如为了连接或维修目的，通常优选在其整个长度上将它们着色。现有至少两种已知的方案来实现这个目的。
第一种方案在于用有色树脂包围光纤的外包层，例如通过在其生产之后(即离线)实施的步骤期间将它们浸入在浴槽中。“外包层”指的是包围玻璃质包层的层，所述玻璃质包层包围着光纤芯部。
该第一方案能够在其整个长度上识别出光纤。然而，由于表面色彩受到磨损和/或表面机械应变，所以这不能确保足够的使用寿命。例如，在光纤为阵列的一部分时，附加色彩层与阵列的基体接触。现在，在维修光纤时，它必须从基体中卸下，这会导致至少局部消除附加色彩层，并且因此不能识别。另外，由于需要专门的辅助着色设备，所以该第一方案产生额外成本。
第二方案在于一旦已经结束芯部-光学包层组件的拉伸操作则用包括着色颜料的包层包围光纤的玻璃质包层。
第二方案也能够在其整个长度上识别出光纤。它提供了比第一方案更长的使用寿命，但是由于采用UV辐射在线(围绕着芯部)使染色树脂高速交联而导致具有固有缺点。着色颜料容易吸收大部分UV，这尤其在高速进行时降低了交联的效率。另外，将着色颜料结合到形成光学包层的树脂中改变了其粘性。现在，由于粘性变化取决于所采用的颜料类型，所以必须根据所采用的颜料调节制造参数。
发明内容
由于没有任何已知的方案令人完全满意，所以本发明的一个目的是改善这种状况。
本发明因此提供了一种用于生产纤维质元件的方法，包括：
通过用具有第一光学性能的第二部分包围玻璃质材料的第一部分来形成一组件；
沿着纵向拉伸所述组件，增大其纵向尺寸同时减小其至少一个横向尺寸，选择所述增大和减小，使第二部分的至少一些所述第一光学特性转变成第二光学特性，从而使之能够沿着与经拉伸组件的纵向基本上垂直的方向选择地过滤其波长落入至少一个选定光谱带中的光子。
这里，术语“第一光学特性”用来表示能够过滤其波长例如落入第一波长带中的光子，或者甚至不能过滤光子，不管其波长多少，术语“第二光学特性”用来表示能够选择地过滤其波长落入至少第二选定波长带内的光子。这里，术语“选择地过滤”还表示反射或例如通过干涉重新引导或者还有吸收具有某些选定波长的光子。
根据本发明的方法可以包括能够单独或者组合实施的补充特征，具体包括：
加入色彩：所述组件的形成包括用具有通过指定的外部延长的内部的第二部分包围所述第一部分，所述外部一旦经过拉伸，则过滤其波长至少落入选定光谱带中的光子。在该情况中，外部例如由有色材料制成，所述过滤包括反射或发射其波长落入在所述选定光谱带中的光子和/或吸收其波长落入所选选定光谱带中的光子。例如，第一部分(例如构成光纤芯部)可以由二氧化硅制成，并且构成第二部分的外部(例如构成光学包层)的有色材料可以为有色二氧化硅；
提供有色滤光器：作为一种选择，组件的形成包括用带有滤光器前体的第二部分包围所述第一部分，所述滤光器前体设计成(一旦已经拉伸了所述组件)限定用于反射其波长落入所述选定光谱带中的光子的滤光器。在该情况中，滤光器前体由至少一层具有选定第一折射率n1的第一材料层构成，该第一材料层由具有与第一折射率n1不同的第二折射率n2的第二材料层包围；
第一和第二材料层一旦经过拉伸则可以具有相应厚度d1和d2，这些厚度彼此相关联，并且与第一折射率n1和第二折射率n2以及所述选定光谱带的中央波长λ的关系为λ＝2(n1×d1+n2×d2)彼此相关；
第一折射率n1和第二折射率n2的比值可以为1.02-1.5；
滤光器前体由选定数量的第一材料层和第二材料层的交互层构成。数量例如至少等于1并且最多等于40。
在第一部分和滤光器前体之间，任选可以***有其折射率在所述第一折射率n1和第二折射率n2之间的厚材料层，并且在所述滤光器前体之后可以加入其折射率在所述第一折射率n1和第二折射率n2之间的厚材料层。
在拉伸之前，在所述第二部分内可以形成有吸收结构(优选为无色的)，它用来在拉伸之后吸收其波长在至少一个与滤光器带不同的选定光谱带中的光子。该吸收结构例如可以由在芯部和滤光器之间的至少一层有机或矿物颜料构成。
第一部分由具有例如选定折射率分布的二氧化硅基材料制备，所述第一材料为纯二氧化硅或掺杂(以便增大其折射率)二氧化硅，并且第二材料为基本上纯二氧化硅或掺杂(以便减小其折射率)二氧化硅。
经拉伸的组件由基本上透明的覆盖层包围。
由上述方法获得的纤维质元件可以为光纤或玻璃纤维，并且有或没有外部覆盖层。它也可以嵌入在聚合物基体中。它也可以用来任选地与其它种类的线或纤维结合进行织造。
本发明还提供了一种用于生产纤维质元件的设备，它至少包括：
第一驱动装置，适用于使由玻璃质材料制成的纤维质元件的第一部分转动；
第一和第二供给装置，它们用于分别在第一出口和第二出口处按照交替的方式选择地分别提供用来构成至少第二部分和其滤光器前体的第一和第二材料；
第一加热装置，适用于使位于第一出口和第二出口附近的区域设定到选定温度；以及
第二驱动装置，适用于在第一部分附近驱动第一和第二供给装置以及第一加热装置进行线性运动，按照上述方法构成包括第一部分和第二部分的组件。
优选的是，该设备包括：第二加热装置，适用于加热至少一部分组件；以及第三驱动装置，适用于通过拉伸所述组件的受热端部来驱动至少一部分组件，以增大其纵向尺寸同时减小其横向尺寸，引起在第二部分的某些横向光学特性方面的变化。
该设备优选还可以包括覆盖装置，用基本上透明的覆盖层包围所述经拉伸的组件。
附图说明
从以下详细说明以及附图中将清楚了解本发明的其它特征和优点，其中：
图1示意性地显示出了根据本发明的纤维质元件的第一实施方式。
图2是根据本发明的纤维质元件的第二实施方式的示意性剖视图。
图3示意性地显示出在图2所示纤维质元件的芯部和光学包层的组件中的折射率分布的第一实施例。
图4示意性地显示出在芯部和光学包层的组件中的折射率分布的第二实施例。
图5示意性地显示出在芯部和光学包层的组件中的折射率分布的第三实施例，以及
图6A和6B示意性地显示出根据本发明用于生产纤维质元件的设备的一实施方式的示例的两个部分。
具体实施方式
这些附图不仅用来补充说明本发明，而且在必要时有助于其限定。
本发明提出了能够生产具有色彩和/或光学编码的经久耐用的纤维质元件。
下面，认为纤维质元件为例如用于光通信领域的光纤。然而，本发明并不限于这种纤维质元件。它实际上涵盖了任意玻璃质材料(即，基于玻璃的材料)纤维质元件，例如某些玻璃纤维。另外，本发明不限于光通信领域。它还涉及例如纺织尤其是织造领域以及装饰领域。
本发明提供了专用于生产图1所示类型的纤维质元件(这里为光纤)的方法。
该方法从构成纤维芯部(或主要预制件)的第一部分C开始首先涉及用构成光学包层G并且具有第一光学特性的第二部分包围该芯部C，构成一组件E。一旦已经生产出光纤F0，则第一光学特性由用来构成至少一个滤光器FE的至少一个光纤前体限定。
芯部C例如通过几层具有不同折射率的二氧化硅层实现，以便具有选定的折射率分布。
一旦已经形成组件E，则使之沿着纵向Y拉伸，增大其纵向尺寸并且减小其横向尺寸(这里为其在X轴线上的直径)。选择增大纵向尺寸和减小其直径，确保光学包层G并且因而确保滤光器FE前体的至少一些第一光学特性转变成第二光学特性，从而使之能够沿着与光纤轴线基本上垂直的方向选择地过滤波长落入至少一个选定光谱带中的光子。换句话说，在本发明方法的这个第一实施方式中，通过拉伸滤光器前体所得到的滤光器FE具有使之能够选择地过滤某些光子的光学特性。
一旦已经拉伸了该组件E，则可以用基本上透明的包层R包覆该组件，构成光纤F0。
滤光器FE，更准确地说其前体，可以按照不同的方式制成。在图1中示意性地显示出第一方式。更准确地说，在该实施例中，光学包层G优选由两个部分P1和P2制成。
例如通过注入用等离子体喷枪TP(参见图6A)加热至非常高温度的纯二氧化硅(其折射率大约为1.456)颗粒，围绕芯部C形成内部P1。
例如通过注入也由等离子体喷枪TP加热至非常高的温度的有色二氧化硅颗粒，围绕着内部P1形成外部P2。
选择用来构成外部P2并因此将来构成滤光器FE的二氧化硅着色所采用的颜料，使其不会经由光学包层G的内部P1向芯部C扩散。另外，构成外部P2的有色二氧化硅层的厚度选择为足够小，以便不会影响最终光纤F0的机械性能。
在该实施例中，组件E一旦被拉伸，光学包层G的外部P2就构成滤光器FE，用来沿着与光纤轴线基本上垂直的方向反射(或发射)波长至少落入选定光谱带中的光子和/或用来至少部分吸收波长没有落入在选定光谱带中的光子。
另外，在该实施例中，滤光器前体由有色颜料构成，通过由在光纤的大部分长度上分布的颜料引起的可察觉的着色强度的变化(减小)将反映出在拉伸阶段的光学特性改变。
应当注意的是，尤其在期望将光纤F0光学编码时，可以采用除了有色颜料之外的材料。实际上，如果光纤的颜色允许技术人员能够将它铺设在其整个长度上，则可以设想出现这样的情况，其中光纤F0应该能够由不必在可见光谱中而是例如在紫外线或红外线光谱中工作的光学感测仪器定位(或检测)。在该情况中，光纤F0的光学编码涉及使其光学包层G反射波长落入包括紫外线或红外线的光谱带中的光子。还能够设想的是，光学包层G确保了在几个不同光谱带中的几种滤光操作，例如用于使光纤F0能够由眼睛并且由在紫外线或红外线中工作的光学感测仪器定位。
现在将参照图2和3来描述滤光器FE的实施方式的第二实施例。
在该第二实施例中，通过至少一层具有第一选定折射率n1的第一材料层C1i和一层具有与第一折射率n1不同的第二选定折射率n2并且包围着层C1i的第二材料层C2i在光学包层G内构造出将来滤光器FE的前体。
在图2所示的实施例中，滤光器FE包括两层由第二材料层C21分开的第一材料层C11和C12。
图3示意性地显示出图2所示光学纤维F0的芯部C和光学包层G的折射率分布。在该实施例中，芯部C具有特定的折射率分布，但这不是必须的。
第一材料层C1i和第二材料层C2i的交互层越多，则该滤光器在反射波长落入选定光谱带中的光子方面越有效。因此，优选的是，如将在后面所描述的图5所示实施例中的情况一样，构成具有至少三个层C1i(i＝1-3)和层C2i的交互层的滤光器FE。更优选的是，滤光器FE具有至少5(i＝1-5)至10(i＝1-10)个层C1i和层C2i的交互层。这在图4中的实施例的情况中尤为如此，其中滤光器FE包括五个交互层。显然，可以有更多的交互层；数量可以例如为40。
根据滤光器FE应该在其中反射的光谱带选择第一和第二材料层C1i和C2i的最终厚度d1和d2(一旦已经将组件E拉伸)以及折射率n1和n2。优选的是，在厚度d1和d2、第一折射率n1和第二折射率n2以及光谱带的中央波长λ之间的选择关系由以下关系式给出：
λ＝2(n1×d1+n2×d2)
在n1、n2、d1和d2的数值并且因此反射光谱带已知时，可以确定出在拉伸阶段之前第一和第二材料层的数值d1′和d2′。这些数值d1′和d2′实际上取决于芯部-包层组件E的拉伸系数。由拉伸阶段引起的厚度d1′和d2′的减小系数实际上基本上等于拉伸系数(1∶1对称)。
另外，由于反射光的亮度及其选择性随着在第一折射率n1和第二折射率n2之间的差值增大而变高，所以优选在大约1.02至大约1.5之间并且更优选在1.05至1.3之间选择比值n1/n2。
如图2-4所示，优选将滤光器FE设置在光学包层G的中间部分中。为此，例如可以首先将折射率在n1和n2之间的“上游”厚材料层CA***在滤光器FE的第一材料层C11的第一层和芯部C之间，然后在滤光器FE的最后一层第一材料层C1n之后设置折射率在n1和n2之间(可能与上游层CA的相同)的“下游”厚材料层CV。
为了进一步增强由光学包层G提供的波长过滤机构，如图5所示一样，可以在没有拉伸之前并且在补充滤光器FE之前在所述光学包层G中提供具有吸收结构SA的前体。
与在滤光器FE的情况中一样，一旦已经拉伸组件E，则第二前体的至少某些光学特性变化，能够吸收波长落入至少一个与过滤光谱带不同并且优选与之互补的选定光谱带中的光子。因此，通过吸收没有被滤光器FE反射的(波长没有落入在过滤光谱带中的)光子，从而提高了光纤FO的着色效果。
吸收结构SA优选在光学包层G形成阶段期间***在芯部CE和滤光器FE之间。例如，它可以由一层或多层包括有机、无机或矿物颜料的二氧化硅层构成。该吸收层SA可以按照与光学包层G的其它层(C1i、C2i、CV和CA)相同的方式即通过使用等离子体喷枪TP进行高温加热来制成。
实施例
下面将对上面参照图2-5描述的那种光纤FO的四个实施例进行说明。
实施例1(有色滤光器)
第一实施例提供直径为125μm(除了保护涂层R之外)的蓝色即反射波长在大约450nm和500nm之间的光子的光纤。
为此，如在图4所示实施例中一样，可以从初始直径为60mm的芯部C开始，随后在其***沉积由30mm基本上纯二氧化硅(其折射率n2为1.456)上游层CA构成的光学包层G，之后通过五层例如掺杂有48％ZrO2的70μm二氧化硅层C1i(i＝1-5)(其折射率n1为1.89)和五层基本上纯70μm二氧化硅层C2i(i＝1-5)(n2为1.456)的交互层以及最后一层基本上纯二氧化硅的“下游”层CV(n2＝1.456)构成滤光器FE前体，从而芯部-包层组件E具有125mm的直径。
接下来，按照1000的拉伸系数拉伸组件E，使其一旦经过拉伸具有125μm的直径。
最后，用透明保护涂层R包覆经拉伸的组件E′，完成光纤F0的制造。
该布置能够对于波长落入450nm-500nm的光谱带中的光子而言获得大约为85％的反射系数。因此，该光纤F0呈现出蓝颜色。
实施例2(有色滤光器)
第二实施例提供直径为125μm(除了保护涂层R之外)的红色即反射其波长在大约620nm和700nm之间的光子的光纤。
为此，可以从初始直径为60mm的芯部C开始，随后在其***沉积具有28mm基本上纯二氧化硅(其折射率n2为1.456)“上游”层CA的光学包层G，之后通过10层例如掺杂有42％TiO2的105μm二氧化硅层C1i(i＝1-10)(其折射率n1为1.67)和10层105μm基本上纯二氧化硅层C2i(i＝1-10)(n2为1.456)的交互层以及最后一层基本上纯二氧化硅的“下游”层CV(n2＝1.456)构成滤光器FE前体，从而芯部-包层组件E具有125mm的直径。
接下来，按照1000的拉伸系数拉伸组件E，使其一旦经过拉伸具有125μm的直径。
最后，用透明保护涂层R包覆经拉伸的组件E′，完成光纤FO的制造。
该布置能够对于波长落入650nm-700nm的光谱带中的光子而言获得大约为80％的反射系数。因此，该光纤F0呈现出红颜色。
实施例3(有色滤光器+着色)
第三实施例提供直径为125μm(除了保护涂层R之外)的深红色即反射波长在大约620nm和700nm之间的光子的光纤。
为此，由一层或几层用来吸收波长小于600nm的所有光子并且反射波长大于600nm的所有光子的有机、无机或矿物有色材料层构成的吸收结构SA的前体与优选在芯部C和滤光器FE前体之间的第二实施例的光学包层G相连。
可以采用其前部(propart)在0.01wt％-3wt％之间的颜料。例如，可以采用无机颜料例如氧化物(尤其是红色氧化铁Fe2O3)，或者采用硫化物(尤其是镉红颜料CdS或CdSe)。还可以使用有机燃料例如Styry117或DOTC lodite。
实施例4(有色滤光器+着色)
与第三实施例一样，第四实施例提供直径为125μm(除了保护涂层R之外)的深红色的光纤。因此向优选在芯部C和滤光器FE前体之间的第二实施例的光学包层G加入吸收结构SA前体。但是，在该实施例中，使用一种吸收结构SA前体，它具有一层或几层在可见光谱中具有基本上均匀的吸收率的无色材料层。
有色材料例如可以为碳黑(C)或黑色氧化铁(Fe3O4)或者锌白(ZnO)或者还有无机材料例如颜料或硫酸钙(anneline)黑或者还有有机材料。
为了实施上述本发明的方法，可以使用在图6A和6B中所示的设备。
该设备类似于在工业上用于通过外部等离子沉积方法用二氧化硅构造光纤的一层主预制件的那些设备。在该方法中，将二氧化硅颗粒注入进等离子体喷枪，它们熔融并且投射到主预制件上，形成厚层。根据本发明的设备实际上与用于形成厚层的已知设备的不同之处在于，它具有两个不同的(而不是一个)颗粒供给装置，使得能够构造滤光器前体FE或者吸收结构SA前体。
更准确地说，如图6A所示，根据本发明的设备首先包括用来使纤维质元件的芯部C转动的第一驱动装置DEl和用于分别在第一和第二出口S1和S2处按照交替的方式选择地提供用来构成至少光学包层G和其滤光器FE前体的第一和第二材料的第一和第二供给装置DA1和DA2。例如，第一和第二材料分别为颗粒形式的掺杂二氧化硅(或者有色二氧化硅)和颗粒形式的基本上纯二氧化硅。
该设备还包括：第一加热装置TP，例如用于在位于第一和第二出口S1和S2附近的区域中提供高温火焰的等离子体喷枪；以及第二驱动装置DE2，它安装在支架SU1上并且用来驱动第一和第二供给装置DA1和DA2，与加热装置TP一起在芯部C附近进行线性运动，以便能够构造出芯部-包层组件E。
一旦已经将芯部C安装在第一驱动装置DE1上，则操作第一驱动装置DE1，使芯部C转动。接着，控制第二供给装置DA2，在第二出口S2处提供穿过等离子体喷枪TP火焰的颗粒状纯二氧化硅射流。在这期间，第一供给装置DA1没有工作。另外，在第二供给装置DA2的整个操作期间，第一驱动装置DE1线性运动，从而在芯部C的整个有用长度上均匀地沉积具有折射率n2和所选厚度的“上游”层CA。
滤光器FE前体构造阶段现在开始。
为此，将第一供给装置DA1设定为在第一出口S1处提供(例如)掺杂二氧化硅颗粒射流，使它们穿过等离子体喷枪TP的火焰。在这期间，第二供给装置DA2不工作。另外，在第一供给装置DA1的整个操作期间，第一驱动装置DE1使之线性运动，从而在芯部C的整个有用长度上均匀地沉积具有折射率n1和所选厚度的第一层C11。
接下来，在防止第一供给装置DA1工作的同时用第二供给装置DA2进行同样的工作，从而在芯部C的整个有用长度上均匀地沉积具有折射率n2和所选厚度的第一层C21。
将这两个层C1i和C2i的沉积重复多次，从而将形成交互层，构成滤光器FE前体。然后，优选沉积“上游”层CV，完成光学包层G的形成并且在拉伸之前使组件E到达所期望的直径。
随后进行拉伸阶段。为此，如在图6B中示意性所示一样，该设备可包括用于保持芯部-包层组件E的支架SU2、用于加热还没有拉伸的芯部-包层组件E的端部的第二加热装置DC和用于按照受控的方式拉伸组件E的加热端部并且卷绕经拉伸元件E′的第三驱动装置D3。这由此使组件E的横向尺寸减小至所选数值，例如125μm，以便在光学包层G的至少某些光学特性产生变化。因此在线形成经拉伸的组件E′。
可以任选用设计用来改善其抗机械和化学侵蚀能力的单层或多层覆盖层R包围经拉伸组件E′。为此，如在图6B上示意性所示一样，该设备可以包括优选在线(例如正好位于卷绕装置D-3前面)的包覆装置DER。所沉积的覆盖层R例如为基本上透明的树脂。
由于本发明，通过提供有色滤光器、通过加入例如以颜料形式的色彩或者通过提供有色滤光器并且加入色彩来获得永久色彩和/或光学编码。另外，不再需要提供大量的生产和存储成本昂贵的有色树脂，并且不再局限于由所述有色树脂所提供的几种颜色，因为从现在开始实际上能够过滤任意波长。
本发明不限于上面仅仅以实施例的方式所描述的用于生产纤维质元件的设备和纤维质元件生产方法，还覆盖本领域普通技术人员在后附权利要求的范围内可以想到的所有变型。
因此，上面以例举实施例的方式描述了圆形横截面光纤的生产。但是，本发明不限于这种横截面，也不限于这种纤维质元件。它实际上涉及所有纤维质元件，而与其横截面形状无关，只要一旦完成拉伸它们包括由具有选择滤光功能的第二部分包围的玻璃质材料第一部分。人们因此能够预期从具有矩形横截面的第一部分(任选纤维芯部或主预制件)开始。在该情况中，拉伸将保持单轴，但是芯部-包层组件的厚度将与延伸率成比例地减小(宽度保持基本上恒定)。
另外，上面以例举实施例的方式描述了用二氧化硅生产纤维质元件。但是本发明不限于这种玻璃质材料。它实际上(尤其)覆盖所有类型的玻璃，只要它们能够进行软化并且人们能够通过适当的手段改进其折射率。因此，用于在拉伸之前形成光学包层的加热装置可以与等离子体喷枪不同。显然，所使用的玻璃质材料应该在它们之间兼容，并且应该能够在没有任何断裂危险的情况下用重大的拉伸系数拉伸。
另外，上面以例举实施例的方式描述了适用于光通信领域的纤维质元件的生产。但是，本发明不限于这个应用领域。它实际上涉及其它应用领域，例如纺织领域更具体地说织造领域(仅使用本发明的纤维质元件或者将这些与其它类型长丝或纤维一起生产织造纤维结构)，或者装饰领域，尤其是在切割成小块之后生产其中可以嵌入本发明纤维质元件的基体。
最后，上面以例举实施例的方式描述了纤维质元件的生产，其中在一部分第二部分(或者在光纤的情况中的光学包层)中形成选择性滤光器。但是，尤其在玻璃纤维的情况中，选择性滤光器也可以构成第二部分。在该情况中，玻璃质材料的第一部分由选择性滤光器并且任选由附加的透明覆盖层包围。

Claims (21)

1.一种用于生产纤维质元件(FO)的方法，其特征在于，该方法包括：i)通过用具有第一光学性能的第二部分(G)包围玻璃质材料第一部分(C)来形成组件(E)；ii)然后沿着纵向拉伸所述组件(E)，以增大其纵向尺寸同时减小其至少一个横向尺寸，选择所述增大和减小，使第二部分(G)的至少一些所述第一光学特性转变成第二光学特性，从而使之能够沿着与经拉伸的组件的纵向基本上垂直的方向选择地过滤波长落入至少一个选定光谱带中的光子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组件(E)的形成包括用具有通过外部(P2)延长的内部(P1)的第二部分(G)包围所述第一部分(C)，所述外部一旦经过拉伸则过滤波长落入至少一个所述选定光谱带中的所述光子。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述外部(P2)由有色材料制成，所述过滤包括反射或发射波长落入所述选定光谱带中的光子和/或吸收波长落入所述选定光谱带中的光子。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一部分(C)由二氧化硅制成，构成所述外部(P2)的有色材料为有色二氧化硅。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述组件(E)的形成包括用包括滤光器(FE)前体的第二部分(G)包围所述第一部分(C)，一旦所述组件(E)被拉伸，则所述滤光器前体限定滤光器，来反射波长落入所述选定光谱带中的光子。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤光器(FE)前体由至少一层具有选定第一折射率(n1)的第一材料层(C1i)构成，所述第一材料层由具有与第一折射率(n1)不同的第二折射率(n2)的第二材料层(C2i)包围。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一和第二材料层(C1i，C2i)一旦经过拉伸则具有相应厚度(d1，d2)，这些厚度相互之间、与第一折射率(n1)和第二折射率(n2)之间以及与所述选定光谱带的中央波长λ之间的关系为：λ＝2(n1×d1+n2×d2)。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一折射率(n1)和第二折射率(n2)的比值为1.02-1.5。
9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述滤光器(FE)前体由选定数量的第一材料层(C1i)和第二材料层(C2i)的交互层构成。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数量至少等于1并且最多等于40。
11.如权利要求6-10中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一部分(C)和所述滤光器(FE)前体之间，***厚材料层(CA)，其折射率在所述第一折射率(n1)和第二折射率(n2)之间，并且在所述滤光器(FE)前体之后加入厚材料层(CV)，其折射率在所述第一折射率(n1)和第二折射率(n2)之间。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其特征在于，在拉伸之前，在所述第二部分(G)内形成有吸收结构(SA)，该吸收结构在拉伸之后吸收波长在至少一个其它选定光谱带中的光子。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述吸收结构(SA)位于所述第一部分(C)和所述滤光器(FE)前体之间，并且构成至少一层包含选自有机、无机或矿物颜料的颜料的二氧化硅材料层。
14.如权利要求6-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一部分(C)由具有选定折射率分布的二氧化硅基材料制成，所述第一材料为折射率大于二氧化硅的基本上纯的二氧化硅或掺杂二氧化硅，并且所述第二材料为折射率小于二氧化硅的掺杂二氧化硅或基本上纯的二氧化硅。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述拉伸之后，所述经拉伸组件(E′)由基本上透明的覆盖层(R)包围。
16.一种光纤(FO)，其特征在于，它由通过根据前面权利要求中任一项所述的方法生产出的纤维质元件构成。
17.一种纤维质结构，其特征在于，它由通过根据权利要求1-15中任一项所述的方法获得并且嵌入在聚合物基体中的多个纤维质元件(FO)构成。
18.一种纤维质结构，其特征在于，它由通过根据权利要求1-15中任一项所述的方法生产出并且经过织造的多个纤维质元件(FO)构成。
19.一种用于生产纤维质元件的设备，其特征在于，该设备包括：第一驱动装置(DE1)，使由玻璃质材料制成的光纤(FO)的第一部分转动；第一供给装置(DA1)和第二供给装置(DA2)，它们用于分别在第一出口(S1)和第二出口(S2)处按照交替的方式选择地分别提供第一和第二材料，用来围绕所述第一部分(C)构成至少第二部分(G)和其滤光器FE前体；第一加热装置(TP)，使位于所述第一出口(S1)和第二出口(S2)附近的区域到达选定温度；以及第二驱动装置(DE2)，在所述芯部(C)附近驱动所述第一供给装置(DA1)和第二供给装置(DA2)以及所述第一加热装置(TP)进行线性运动，从而按照根据权利要求1-15中任一项所述的方法构成包括由第二部分(G)包围的第一部分(C)的组件(E)。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，它包括：第二加热装置(DC)，加热一部分所述组件(E)；以及第三驱动装置(DE3)，拉伸所述组件(E)的加热端部，以增大其纵向尺寸同时减小其横向尺寸，并且用于卷绕所述经拉伸的组件(E′)。
21.如权利要求19或20所述的设备，其特征在于，它包括覆盖装置(DER)，用基本上透明的覆盖层(R)包围所述经拉伸的组件(E′)。
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