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光纤预制棒

光纤预制棒
光纤预制棒

光纤预制棒

光纤预制棒是制造石英系列光纤的核心原材料。简单地说,用于拉光纤(丝)的玻璃特种预制大棒。

简介

人们在制造光纤时先要制做出光纤预制棒,预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)。光纤的内部

结构就是在预制棒中形成的,因而预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分。光棒的制作有多种方法,常用的制

作工艺是气相氧化法。在气相氧化法中,高纯度金属卤化物的蒸汽和氧气发生反应,形成一些氧化物微粒,这些

氧化物微粒会沉积在玻璃或者石英体的表面上(或管状体的内壁),然后通过烧结形成透明的玻璃棒(如果是管状,还要进行收缩使其成为棒状),这样光棒就做成啦。此时光棒已经具备了光纤的基本结构,通过拉丝机拉出

来的裸纤就包括了纤芯和包层。有些光纤品种为了保护裸玻璃光纤,使其不受光和水汽等外部物质的污染,在光

纤拉成的同时,就给它涂上弹性涂料(被覆层)。光纤由纤芯、包层和被覆层组成,导光的部分是处于轴线上的

实心纤芯,包层的作用是提供一个圆柱形的界面,以便把光线束缚在纤芯之中。被覆层是一种弹性耐磨的塑料材料,它增强了光纤的强度和柔软性。

功用

在光纤预制棒完成后,就进入到光纤拉丝的过程。其作法是在无尘室中将光纤预制棒固定在拉丝机顶端,并逐渐加热至2000摄氏度。光纤预制棒受热后便逐渐融化并在底部累积液体,待其自然垂下,就形成光纤,这有

点儿像我们吃拔丝山药时拉出糖丝的情景。这里的关键在于均匀加热、拉制速度的控制等。拉制技术无误时,拉

出的光纤结构会与光纤预制棒的结构相同(只不过是缩小了很多)。涂覆材料也在拉丝机上及时涂敷,以保护光

纤免受潮气、磨损的伤害。有的涂覆材料是通过自然冷却附在光纤上,有的是用某种光线(紫外线)照射光纤使

涂覆材料固化。拉丝的过程中,光纤直径的测量及控制非常重要。光纤的直径和结构等质量参数多与拉制速度有关,自动化的测量监控会随时调节拉丝的速度。

生产工艺

国际上生产石英光纤预制棒的方法有十多种,其中普遍使用,并能制作出优质光纤的制棒方法主要有以下四种:

---改进的化学汽相沉积法(MCV D:Modified Ch emi cal Vapour DepositiON)

---轴向汽相沉积法(VAD:Vapour phase Axial Depos ition)

---棒外化学汽相沉积法(OVD:Outside Chemical Vapour Deposition)

---(微波)等离子体激活化学汽相沉积法(PCV D:Plas ma activated Chemical Vapour Deposition )

按照传统的命名方法,当前光纤技术市场上四种工艺共存,即OV D、VAD、MCV D、PCV D。然而,仅用上述工艺名称简单地表示当前的生产工艺已经是很不全面了。当前商业生产光纤预制棒的汽相沉积工艺都已经发展

为“两步法”(Tw o-step P rocesses)。其中,OV D、MCV D等工艺名称仅仅表示生产预制棒的第1步,即生产芯棒(Core-rod/P r imary P r eform/Initial P r eform)所用的工艺。

在生产芯棒时,不仅要制造芯也必需制造部分包层,这是为了确保光纤的光学质量,随后,可以把芯棒拉细成很多小芯棒,也可以不拉细,这取决于芯棒的大小。第二步,在芯棒上附加外包层(俗称外包技术或Overcladding),制成预制棒,拉丝之前,可以把预制棒拉细也可以不拉细,这取决于预制棒和拉丝炉的大小。

所以,所谓“两步法”并不局限于两步,光纤预制棒的光学特性主要取决于芯棒制造技术;光纤预制棒的成本

主要取决于外包技术,因此,芯棒制造技术加上外包技术才能全面说明当前光纤预棒制造工艺的特征。

从20 世纪70 年代末期开始规模生产光纤以来,对光纤预制棒制造技术的研究和完善改进就从来没有间

断过。美国AT&T(Lucent)发明了改进的化学汽相沉积法(MCV D,Modified Chemical Vapor Deposition)

工艺后,美国Corning 公司随后开发出了适合光纤大规模生产的管外汽相沉积法(OV D,Outside Vapor Deposition)工艺,其后OVD 工艺又有不断改进,目前已发出第七代工艺,使生产效率和生产成本大幅度降低;而日本NT&T 在OV D 的基础上进行改进,推出了汽相轴向沉积法(VAD,Vapor Axial Deposition)工艺;法国Alcatel 则利用高频等离子技术开发出了先进的等离子体汽相沉积法(A P V D,Advance Plas ma Vapor Deposition)预制棒生产工艺;荷兰P hilips 则开发了等离子体化学(PCV D,Plas ma Chemical Vapor Deposition )工艺逼供成功地在生产中加以应用。

早期光纤预制棒制造技术采用一步法,1980年初开始用套管法制备光纤预制棒,从而使光纤预制棒制造工

艺实现了从一步法到二步法的转变,即先制造预制棒芯棒,然后在芯棒外采用不同技术制造外包层,增加单根

预制棒的可拉丝公里数,以提高生产效率。一般认为,芯棒的制造决定了光纤的传输性能,而外包层则决定光纤

的制造成本。在芯棒的制造技术中,MCV D 和PCV D 称为管内沉积工艺,OV D 和VAD 属于外沉积工艺;在外包层工艺中,外沉积技术是指OV D 和VAD,外喷技术主要指用等离子喷涂石英砂工艺。现今光纤外包层制

造技术包括套管法、阿尔卡特(Alcatel)公司发明的等离子喷涂法(Plas maSpary)、火焰水解法(SOOT)和

美国朗讯科技公司发明的溶胶法-凝胶法(Sol-gel法),其中SOOT法是泛指OVD和VA D等火焰水解外沉

积工艺。

MCV D法现采用外沉积技术取代套管法制作大预制棒,形成MCV D外沉积工艺相结合的混合工艺,从而改

变了传统MCV D工艺沉积速度低、几何尺寸精度差的缺点,降低了生产成本,提高了预制棒的质量。此后,又

有一些公司开发了低成本大尺寸的套管工艺,套管制备工艺为Sol-gel和OVD法。

预制棒制备工艺OVD法近二十年来已从单喷灯沉积发展到多喷灯同时沉积,沉积速率成倍增加,并实现一

台设备同时沉积多根棒,并且从依次沉积芯包层制成预制棒的一步法发展到二步法,即先制备出大直径的芯棒,再拉制成小直径芯棒或不拉细,然后采用外包层技术制备出光纤预制棒,提高了生产效率,降低了生产成本。并且,MCV D法尤其是PCV D法、OV D和VAD法更易精确控制芯棒的径向折射率分布,因而对于制备多模光纤MMF和非零色散光纤DZDF芯预制棒更有效。

近20年来,光纤预制棒外包层技术已有许多发展,美国CORNING公司首先采用SOOT外包技术代替了套管法应用于工业生产。1990年,阿尔卡特Alcatel等离子喷涂技术及美国朗讯公司开发的Sol-gel外包技术替代了套管技术,因而采用套管法制备光纤预制VAD制造光纤芯棒的生产厂家都采用SOOT外包技术。

MCVD的发展

●最初的MCV D是在一台车床上依次进行包层沉积、芯沉积、熔缩成预制棒,这是典型的“一步法”。目前,

阿尔卡特已经将沉积与熔缩分开,在沉积之后,用另一台专用车床熔缩成棒,并用石墨感应炉代替氢氧焰做热源

进行熔缩成棒。

●采用大直径合成石英管代替天然水晶粉熔制成的小直径石英管做为衬底管,目前在生产上用的合成石英衬

底管外直径约为40mm,沉积长度1.2~1.5m。

●最重要的是,用各种外沉积技术取代了套管法来制作大预棒,例如用火焰水解外包和等离子外包技术在芯

棒上制作外包层,形成了MCV D与外沉积工艺相结合的混合工艺。这此新技术弥补了传统MCV D工艺沉积速率低、几何尺寸精度差的缺点,降低了成本、提高了质量、增强了竞争力。

●开发低成本、高质量、大尺寸的套管的制造方法(如溶胶--凝胶法,OV D法),供套管使用。

●70年代的VAD工艺,芯和包层同时沉积、同时烧结,号称预制连续制造工艺。

●80年代的VAD工艺是先做出大直径芯棒,然后把该大直径芯棒拉细成多根小芯棒,再用套管法制成预制棒,从“一步法”发展到“二步法”。

●90年代改成用SOOT外包代替套管法制成光纤预制棒。

●90年代以来,使用VAD的生产厂家增多了,除了日本古河、滕仓之外,信越、日立、三菱、昭和等公司从日本NTT获得了使用VA D工艺生产光纤的许可,并实施了再开发,实现了商业化VAD工艺,朗讯也从住友公司购得了使用VAD工艺的许可,另外还与住友在美国建立了VAD法的合资光纤厂,从而有机会多年观察VAD光纤生产,此后,

朗讯将VAD工艺引进到它的亚特兰大光纤厂。美国SpecTran公司在购买ENSIGN-B IC KFORD公司的资产的同时,也获得了VAD工艺。顺便提一下,SpecTr an公司已在1999年末被美国朗讯购并。

OVD工艺的发展

●从单喷灯沉积到多喷机同时沉积,沉积速率成倍提高。

●从一台设备一次沉积一根棒发展到一台设备同时沉积多根棒。

●从依次沉积芯、包层连续制成预制棒的“一步法”发展到“二步法”;即先用陶瓷棒或石墨棒为靶棒,只沉积芯材料(含少量包层)做出大直径芯棒,经去水烧结后,把该大直径芯棒拉细成多根小直径芯棒,再用这些小直径芯棒为靶

棒来沉积包层,制成光纤预制棒,大大提高了生产率、降低了成本。

PCV D工艺的发展

●与MCV D一样,当前的PCV D工艺也采用了大直径合成石英管代替天然水晶熔制的石英管做为衬底管。

●荷兰POF公司已开发了四代P V CD工艺,衬底管内直径从最初的16mm增大到60mm以年,沉积速率提高

到2~3g/min,沉积长度1.2~1.5m。

●目前仍是用套管法制做成大预制棒,但一根套管就重达几公斤。

●原则上与MCV D一样,也可形成PCV D与外沉积工艺相结合的混合工艺,但迄今未见报道。

目前,各种技术路线都有生产厂家在采用,所生产的光纤都能够符合国际标准,在市场上也有一定的竞争力。随着市场对光纤产品需求的多样性,就要求生产厂家生产不同性能的、在经济上具有竞争力的光纤产品满足这种多样化的需求。

现在市场上大量使用的普通G.652 单模光纤,对于长途干线则采用G.655 光纤,局域网则采用数据光纤,但并不是任何一种工艺均能最佳化生产所有的光纤品种。就生产G.652 光纤而言,芯帮的外沉积技术(DV D、VAD)优于内沉积技术(MCV D、PCV D),外沉积技术主要优势在于:不用价格很贵的合成石英管,沉积速率、沉积层数不会受到衬低管直径的限制,特别有利于以高沉积速率制造大型预制棒。此外,外沉积技术还能生产G.652 (C)低水峰光纤。就生产G.655 光纤而言,芯帮的管内沉积技术(PCV D 工艺活MCV D 工艺)颇

具优势,与DV D、VAD 相比的最大优点是:可精确控制径向折射率分布(RIP)。而这一优点,特别有利于制造最新一代的通信光纤,例如大有效面积光纤、局部色散平坦的大有效面积光纤、降低色散斜率的直波

光纤等等,这些光纤通常都是多包层的负责RIP结构,数据光纤已经新一代的多模光纤的生产,采用PCV D 工艺更具竞争力。

我国现状

光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目,目前国内光缆生产厂家约200家,大部分靠买进口光纤或光纤预制棒来生产光缆。为了满足我国光纤、光缆生产厂家对光纤预制棒的需求,更好地促进通信事业的发展,拟合资、

合作建立制作光纤预制棒的系统设备,以填补国内生产光纤预制棒系统设备的空白。

我国目前实际具有预制棒制造技术和预制棒生产能力的厂家有长飞、烽火、富通和法尔胜等。据统计,2008年全年国内共消耗预制棒1550吨左右,其中国产的预制棒大约为250吨左右,剩下的1300多吨均需要从国外进口,进口比例接近90%。

针对这种被动局面,国内多家主流企业均加快了提高预制棒产量的布局。亨通光电的预制棒项目早在2007年就已开始,目前30吨/年的产能已经投产,公司准备在年内实现100吨/年的产能。分析人士指出,2010年我国光纤光缆企业在预制棒领域将迎来群体突破。

目前,预制棒的主流生产技术分别被康宁、古河、信越和阿尔卡特等国际大厂掌握,形成了高度垄断和竞争的格局。随着我国光纤光缆需求的升级,国外预制棒厂家纷纷瞄准中国市场,加紧向中国市场转移。他们采取与国内企业合资或者独资的形式,将预制棒项目落户中国。同时,随着我国企业技术工艺的不断成熟,企业之间的竞争实质是价格与规模,企业为降低成本有延长产业链、发展预制棒技术的内在需求。

在国内光纤光缆生产企业中,长飞是最早也是目前国内规模最大的预制棒生产商,该公司通过与荷兰德拉克公司多年的合作,掌握的“PCV D(等离子体化学气沉积)+RIC/ODD(套管)”法制棒技术具有世界领先的技术水平,预制棒产能已经达到500吨/年。富通在巩固和完善自主光纤预制棒全合成技术的基础上,积极推进光纤预制棒技术升级和产业化进程。2008年10月,富通与日本住友正式签约,合作的重点是在杭州富阳投资1.45亿美元生产光纤预制棒,计划于2010年9月投产。烽火拥有多模预制棒的生产能力,通过与藤仓公司合作生产单模预制棒,计划到2011年、2013年的预制棒产量为175吨、350吨,基本可满足自身需求。加上亨通、中天科技也在加快推进预制棒项目,可以预见,未来我国将成为预制棒产品的主要生产和消费国。

光纤预制棒的烧结设备及方法的制作流程

本技术涉及光纤预制棒烧结领域,具体为一种实时监控预制棒直径,进而实时控制温度和速度,以实现预制棒直径均匀化的烧结装置和方法。一种光纤预制棒的烧结装置及方法,使用光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置实时监控烧结过程中的预制棒直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒直径的均匀化。本技术实时监测预制棒直径,实时调整温度和速度,达到有效控制预制棒直径的目的。 权利要求书 1.一种光纤预制棒的烧结装置,包括炉体(5)及伸入炉体(5)内部的马弗管(3),所述马弗管(3)的两端均伸出于炉体(5)外,所述马弗管(3)内设有预制棒(4);所述炉体(5)内马弗管(3)外侧至炉体(5)内壁之间依次设有环绕有加热装置(7)以及隔热层(6);其特征在于:还包括控制系统、速度控制装置、直径反馈装置(8)及温度测量装置; 其中,温度测量装置为测量加热器温度的温度测量装置; 直径反馈装置(8)为测量预制棒(4)直径的直径反馈装置(8); 速度控制装置为控制预制棒(4)运动速度的速度控制装置; 所述控制系统一端分别连接温度测量装置及直径反馈装置(8),另一端与速度控制装置连接,速度控制装置还与预制棒(4)连接。 2.根据权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述控制系统包括控制电 脑(12)及与控制电脑(12)分别连接的速度控制柜(10)以及温控柜(11);所述速度控制柜(10)一端连接预制棒(4)、一端连接直径反馈装置(8),一端连接控制电 脑(12);温度测量装置通过温控柜(11)进而连接控制电脑(12)。

3.根据权利要求2所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述速度控制装置包括依次连接的石英吊杆(2)及送棒装置(1),速度控制柜(10)依次通过送棒装置(1)、石英吊杆(2)与预制棒(4)连接。 4.根据权利要求3所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有供温度测量装置穿过的第一贯穿孔,所述加热装置(7)穿过第一贯穿孔位于炉体(5)内;所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有第二贯穿孔,直径反馈装置(8)位于炉体(5)外部且与第二贯穿孔的位置对应;第二贯穿孔与第一贯穿孔的距离d满足-50≤d≤50mm。 5.根据权利要求4所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述-10mm≤d≤30mm。 6.根据权利要求5所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述温度测量装置为热电偶(9),所述热电偶(9)。 7.根据权利要求6所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述直径反馈装置(8)为激光测径仪或图像式测径仪。 8.根据权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述预制棒(4)为粉末体预制棒(4)。 9.一种光纤预制棒的烧结方法,其特征在于:使用如上权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒(4)直径的均匀化。 10.根据权利要求9所述光纤预制棒的烧结方法,其特征在于:通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒(4)直径的均匀化的具体实现过程为:通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径D,初始设置目标直径D1、最大值Dmax和最小值Dmin;若D>Dmax,则表示预制棒(4)直径超出控制上限,需要升温和降速;若Dmin<D<Dmax,则表示预制棒(4)直径在设定范围内,正常烧结至目标直径D1;若D <Dmin,则表示预制棒(4)直径超出控制

浅谈光纤预制棒工艺篇

写在前面:前几天,笔者写了篇文章《七宗"最":国内光纤预制棒生产商盘点(图)》,没想到一发不可收拾,心痒痒了,居然有想做成一个系列的冲动,哈哈。由于涉及到很强的专业性,与同事们交流时小小的争论也就在所难免,有交流才会有进步嘛。不过,去写这类文章往往需要花费大量的时间,因此笔者最好的打算是接下来一周会去写1~2篇有关光棒、光纤、光模块等等方面的知识普及,还请持续关注,多多支持。 前文已谈到国内光纤预制棒生产商就这么几家(指已开始正常生产的),那么是什么原因制约了它的发展呢?无外乎两方面:资金和技术。尤其是技术,一般来讲,核心技术往往为公司的立足之本,不可轻易对外公布。 现已知为全球公认的较成熟的技术有以下四种,它们统称为"气相沉积法",可按照烧制方式分为"管内法"和"管外法",见下图: 这里跟大家普及一下相关知识,并辅以图演示。

图为OVD演示图 管外汽相沉积法(Outside Vapour Deposition,简称OVD)是1970年美国康宁公司的Kapron研发的简捷工艺。OVD工艺的化学反应机理为火焰水解,即所需的芯玻璃组成是通过氢氧焰或甲烷焰中携带的气态卤化物(SiCl4等)产生"粉末"逐渐地一层一层沉积而获得的。OVD工艺有沉积和烧结两个具体工艺步骤:先按所设计的光纤折射分布要求进行多孔玻璃预制棒芯棒的沉积(预制棒生长方向是径向由里向外),再将沉积好的预制棒芯棒进行烧结处理,除去残留水份,以求制得一根透明无水份的光纤预制棒芯棒,OVD工艺最新的发展经历从单喷灯沉积到多喷灯同时沉积,由一台设备一次沉积一根棒到一台设备一次沉积多根棒,从而大大提高了生产率,降低了成本。 图为VAD演示图 汽相轴向沉积法(Vapour Axial Deposition,简称VAD)是1977年由日本电报电话公司的伊泽立男等人,为避免与康宁公司的OVD专利的纠纷所发明的连续工艺。VAD工艺的化学反应机理与OVD工艺相同,也是火焰水解。与OVD工艺不同的是,VAD工艺沉积获得的预制棒的生长方向是由下向上垂直轴向生长的。烧结和沉积是在同一台设备中不同空间

光纤预制棒制造过程及方法

光纤预制棒制造过程及方法 1、光纤发展史介绍 20世纪60年代(激光器发明) 20世纪70年代(美国康宁公司研制出第一根衰耗小于20dB/km的光纤) 光纤预制棒从最初的阶跃型多模光纤预制棒发展到如今几乎涵盖各个通信场景的光纤 类型的预制棒 几何直径最初不到10mm发展到200mm以上——大大降低了光纤制造成本 2、制造方法 化学法:起源于20世纪70年代的气相沉积(Vapor deposition process)系列方法和Sol-Gel法。 气相沉积系列方法包含著名的改良的化学气相沉积工艺MCVD,外部气相沉积工艺OVD,气相轴向沉积工艺VAD和微波等离子体化学气相沉积工艺PVCD,其中MCVD 法后来进一步发展成为FCVD。 物理法:基于传统的直接熔融玻璃制造技术,将达到一定纯度级别的石英砂在高温下 融实成透明的玻璃,主要方法有法国Alcatel公司于20世纪70年代开发的APVD工艺,另外芬兰Nextrom公司于2008年报道的Sand技术,物理熔融方法在纯度和掺杂上的不足使该技术主要用于光纤预制棒包层的制备。 1980年后随着单模光纤的大规模生产和应用,结合上述各工艺的技术特点以及光纤预制棒芯包层在材料结构,成本结构上的不同要求,光纤预制棒的制备工艺逐步由当初 一步法制备用于拉丝的预制棒发展成为分别采用优化的工艺制备芯棒和包层然后再复 合的混合工艺。芯棒和包层的复合方法又主要包含套管法RIT和RIC以及直接外喷法VAD,OVD和APVD等。 MCVD工艺是由美国贝尔实验室于1973年发明的,属于内部气相沉积工艺。用于沉积的衬管两端分别与化学原料供应系统和反应尾气收集系统相连,置于衬管底部的可移 动热源为化学反应,沉积以及熔缩提供热量。用于通信光纤预制棒生产的原料气体有SiCl4,Gecl4和高纯度O2,此外根据预制棒类型以及工艺需求掺入POCl3,Cl2,He,

光纤预制棒

光纤预制棒 光纤预制棒是制造石英系列光纤的核心原材料。简单地说,用于拉光纤(丝)的玻璃特种预制大棒。 简介 人们在制造光纤时先要制做出光纤预制棒,预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)。光纤的内部 结构就是在预制棒中形成的,因而预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分。光棒的制作有多种方法,常用的制 作工艺是气相氧化法。在气相氧化法中,高纯度金属卤化物的蒸汽和氧气发生反应,形成一些氧化物微粒,这些 氧化物微粒会沉积在玻璃或者石英体的表面上(或管状体的内壁),然后通过烧结形成透明的玻璃棒(如果是管状,还要进行收缩使其成为棒状),这样光棒就做成啦。此时光棒已经具备了光纤的基本结构,通过拉丝机拉出 来的裸纤就包括了纤芯和包层。有些光纤品种为了保护裸玻璃光纤,使其不受光和水汽等外部物质的污染,在光 纤拉成的同时,就给它涂上弹性涂料(被覆层)。光纤由纤芯、包层和被覆层组成,导光的部分是处于轴线上的 实心纤芯,包层的作用是提供一个圆柱形的界面,以便把光线束缚在纤芯之中。被覆层是一种弹性耐磨的塑料材料,它增强了光纤的强度和柔软性。 功用 在光纤预制棒完成后,就进入到光纤拉丝的过程。其作法是在无尘室中将光纤预制棒固定在拉丝机顶端,并逐渐加热至2000摄氏度。光纤预制棒受热后便逐渐融化并在底部累积液体,待其自然垂下,就形成光纤,这有 点儿像我们吃拔丝山药时拉出糖丝的情景。这里的关键在于均匀加热、拉制速度的控制等。拉制技术无误时,拉 出的光纤结构会与光纤预制棒的结构相同(只不过是缩小了很多)。涂覆材料也在拉丝机上及时涂敷,以保护光 纤免受潮气、磨损的伤害。有的涂覆材料是通过自然冷却附在光纤上,有的是用某种光线(紫外线)照射光纤使 涂覆材料固化。拉丝的过程中,光纤直径的测量及控制非常重要。光纤的直径和结构等质量参数多与拉制速度有关,自动化的测量监控会随时调节拉丝的速度。 生产工艺 国际上生产石英光纤预制棒的方法有十多种,其中普遍使用,并能制作出优质光纤的制棒方法主要有以下四种: ---改进的化学汽相沉积法(MCV D:Modified Ch emi cal Vapour DepositiON) ---轴向汽相沉积法(VAD:Vapour phase Axial Depos ition) ---棒外化学汽相沉积法(OVD:Outside Chemical Vapour Deposition) ---(微波)等离子体激活化学汽相沉积法(PCV D:Plas ma activated Chemical Vapour Deposition ) 按照传统的命名方法,当前光纤技术市场上四种工艺共存,即OV D、VAD、MCV D、PCV D。然而,仅用上述工艺名称简单地表示当前的生产工艺已经是很不全面了。当前商业生产光纤预制棒的汽相沉积工艺都已经发展 为“两步法”(Tw o-step P rocesses)。其中,OV D、MCV D等工艺名称仅仅表示生产预制棒的第1步,即生产芯棒(Core-rod/P r imary P r eform/Initial P r eform)所用的工艺。 在生产芯棒时,不仅要制造芯也必需制造部分包层,这是为了确保光纤的光学质量,随后,可以把芯棒拉细成很多小芯棒,也可以不拉细,这取决于芯棒的大小。第二步,在芯棒上附加外包层(俗称外包技术或Overcladding),制成预制棒,拉丝之前,可以把预制棒拉细也可以不拉细,这取决于预制棒和拉丝炉的大小。 所以,所谓“两步法”并不局限于两步,光纤预制棒的光学特性主要取决于芯棒制造技术;光纤预制棒的成本 主要取决于外包技术,因此,芯棒制造技术加上外包技术才能全面说明当前光纤预棒制造工艺的特征。

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