光纤制造方法
光纤光缆生产工艺流程
光纤光缆生产工艺流程介绍光纤光缆是一种用于传输光信号的电子通信线缆。
它由光纤和光缆两部分组成,光纤是一种非常细长的玻璃或塑料材料,用于传输光信号;光缆则是将多根光纤进行保护和组织的结构。
本文将介绍光纤光缆的生产工艺流程。
光纤生产工艺流程1. 原料准备光纤的主要原料是二氧化硅和有机物。
制造光纤的第一步是准备这些原料。
二氧化硅通常以石英砂的形式使用,并通过高温炉进行熔融处理。
有机物则是用于改善光纤的强度和柔韧性。
2. 熔制和拉伸在熔制和拉伸的过程中,原料将被转化为光纤的形式。
首先,石英砂被放入炉中进行高温熔融处理,形成液态玻璃。
然后,通过拉伸和加热这些液态玻璃,在拉力的作用下逐渐变成光纤的细丝。
这个过程称为拉伸。
3. 包层和包覆拉伸后的光纤需要进行包层和包覆的处理,以保护光纤并改善其光学特性。
包层一般使用二氧化硅或其他折射率较低的材料,将光纤包裹在内。
包覆则是在包层的基础上再施加一层保护层,一般使用PVC或尼龙等材料。
4. 切割和检验完成包层和包覆后,光纤需要经过切割和检验的过程。
切割是将较长的光纤进行截断,得到标准长度的光纤。
检验是对光纤进行质量检验,包括检查光纤表面是否平整、是否存在损伤等。
光缆生产工艺流程1. 光纤编织和组织在光缆的生产过程中,首先需要将多根光纤编织成一个光纤束,然后进行组织和排列。
编织是将多根光纤按照一定的顺序进行交叉编织,以增加光缆的柔韧性和强度。
组织是将编织好的光纤束进行整齐排列,形成光缆的结构。
2. 防护和护套光缆需要进行防护和护套的处理,以保护光纤不受外界环境的损害。
防护是在光纤周围添加一层防护材料,如钢丝或聚氯乙烯等,以增强光缆的强度和耐压性。
护套是在防护层的基础上再添加一层保护套,一般使用聚乙烯或聚氯乙烯等材料。
3. 绝缘和填充绝缘是在光缆的光纤束和防护层之间添加绝缘材料,如泡沫聚乙烯等,以提高光缆的绝缘性能和电气性能。
填充是在光缆内部填充一些填充材料,如硅胶或油膏等,以填满光缆的空隙和保持光缆的圆形。
光纤的生产工艺流程
光纤的生产工艺流程
光纤的生产工艺流程是对原材料进行切割,清洗,拉制,包裹和编织。
1.原材料切割
光纤是由玻璃组成的,在光纤拉丝前必须先把玻璃原料进行切割成一定规格的光纤。
切割后的光纤可以用来制作芯径、纤芯直径和包层直径等规格,还可以用作连接器。
切好的光纤芯径和纤芯直径通常采用直径为3~5微米的多晶片来制造。
在整个生
产过程中,光纤切割是一个重要环节,如果没有准确地切出合适的芯径和纤芯直径,就不能得到合格的光纤。
2.清洗
光纤在生产过程中要经过多次清洗,这是因为在拉丝过程中会有一些杂质粘在纤芯上,这些杂质对光纤的性能有很大的影响。
这些杂质会吸收光纤内部的光能量,导致纤芯的折射率降低,从而使光纤纤芯对光线的吸收率变小,从而影响光传输性能。
因此,清洗是非常重要和必要的。
目前最常用的方法是用酸进行清洗。
3.拉制
— 1 —
对于拉制好的光纤芯径和纤芯直径要进行测量才能进行下一步工序。
测量方法有两种:一是用千分尺或游标卡尺测量;二是用光电管直接测量。
— 2 —。
光纤材料及制造
4BCl3 O2 1700C3B2O3 6Cl2
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5
光纤制备方法 光纤制备步骤(气相技术)
1
2
3ห้องสมุดไป่ตู้
4
材料选择——预制棒制造--——拉丝—涂覆 ——套塑
预制棒制造方法约 10种
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6
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一、原料制备与提纯 MCVD法是目前使用最广泛的预制棒生产工艺。
二、制棒的制备过程
制造预制棒的次序是;首先在石 英管内壁上沉积包层;其次在包 层内沉积纤芯;最后则是“烧缩 成预制棒”。
1400~1600℃的高温氢氧火焰加热
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管内MCVD法预制棒制备
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气相沉积工艺 ——MCVD法
红外 可见光 光纤
10 10 10 10 10 10 10 10 10- 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
765432101
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自由空间波长(m)
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五. 套塑 紧套光纤的套塑工艺示意图
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通信波段划分及相应传输媒介
频率 Hz
101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015
频段 划分
电力、电话
传 输 介 质
无线电、电视
微波
AM无线电 FM无线电 卫星/微波 同轴电缆 双铰线
POCl3和F等。 纤芯材料: SiO2或SiO2 + GeO2 包层材料: SiO2 + B2O3或SiO2 +F。
光纤的制造过程
光纤的制造过程光纤是一种用于传输光信号的一种特殊材料,它由纯净的玻璃或塑料制成。
光纤的制造过程非常复杂,需要经过多个步骤来完成。
本文将为您介绍光纤的制造过程。
光纤的制造始于材料的选择。
光纤的主要材料是玻璃,这是因为玻璃具有优良的光学特性,能够高效地传输光信号。
选择适合的玻璃原料是制造高质量光纤的关键。
接下来,选择的玻璃原料需要经过准备,以便用于光纤的制造。
首先,将玻璃原料加热至高温状态,使其变得柔软和可塑。
然后,将加热后的玻璃原料拉伸成细丝状,这个过程被称为拉丝。
在拉丝过程中,玻璃原料的一端被加热并拉伸,形成一根细长的玻璃丝。
这个细丝的直径非常细小,通常只有几微米。
同时,拉丝过程还会将玻璃丝的长度延长数倍,从而得到一根足够长的光纤。
接下来,经过拉丝的玻璃丝被包裹在一个保护层中,以增加光纤的耐用性和保护性。
保护层通常由塑料或聚合物材料制成,可以防止光纤受到外界环境的损害。
在保护层形成后,光纤需要经过一系列的加工步骤,以提高其性能和质量。
这些步骤包括去除表面缺陷、调整光纤的直径和形状、以及进行光学测试等。
在去除表面缺陷的步骤中,光纤的表面会被清洁和抛光,以去除可能影响光信号传输的任何不平整或污染物。
这样可以保证光纤的表面光滑,从而减少光信号的损失。
调整光纤的直径和形状是为了使其能够更好地传输光信号。
通过控制拉丝过程中的拉伸速度和拉力,可以控制光纤的直径和形状,以满足特定的传输需求。
进行光学测试是为了确保光纤的质量和性能达到要求。
光学测试可以通过检测光信号的传输损耗、折射率和色散等指标来评估光纤的性能。
光纤的制造过程包括材料选择、原料准备、拉丝、保护层形成、表面处理、调整尺寸和形状,以及光学测试等多个步骤。
每个步骤都非常重要,可以影响光纤的质量和性能。
通过精细的制造过程,我们可以得到高质量的光纤,用于各种光通信和光学应用中。
光纤的制作与连接方法
光纤的制作与连接方法光纤的制作和连接涉及到光纤的切割、清洗、连接和测试等步骤。
以下是光纤的制作和连接方法的一般步骤:光纤的制作:1. 材料准备:-获得所需的光纤材料,包括光纤缆、光纤切割工具、切割机、磨床、清洗工具、固定夹具等。
2. 光纤切割:-使用光纤切割工具或自动切割机对光纤进行切割。
确保切口平整,切割角度和长度准确。
3. 磨床处理:-使用磨床对切口进行精细处理,以确保切口的平整度和光滑度。
4. 清洗:-使用适当的清洗工具和溶剂清洗光纤切口,去除可能的污物和杂质。
5. 光纤连接:-将制作好的光纤连接到光纤插座或连接器上。
确保连接端面的质量,避免灰尘和杂质。
6. 固定固定:-使用适当的固定夹具,将光纤固定在需要连接的位置。
确保光纤连接的牢固性和稳定性。
光纤的连接:1. 端面检查:-在连接之前,检查连接端面是否干净、光滑,没有灰尘或污物。
2. 光纤连接器选择:-根据连接的需求选择合适的光纤连接器,例如SC、LC、ST 等。
3. 连接器准备:-如果连接器端面不干净,使用清洁剂和纤维清洁棒进行清洁。
4. 连接器对接:-将两个连接器对接,并确保连接器的端面平行。
5. 连接固定:-使用合适的连接夹具将两个连接器连接固定。
6. 连接测试:-使用光功率计和光源等测试设备,对连接进行测试,确保连接的质量和性能。
7. 保护套管:-在连接处使用适当的保护套管,保护连接部分免受外部环境的影响。
8. 记录连接信息:-记录每个连接的详细信息,包括连接器类型、连接位置、连接损耗等。
这些步骤只是一般的光纤制作和连接过程,实际操作中还可能需要根据具体设备和工具的不同进行调整。
在进行光纤制作和连接时,请确保按照设备和制造商提供的具体指南进行操作。
光纤制造工艺
(1)系统组成
OVD法工艺示意图
(2)工艺流程
1)沉积 OVD法的沉积挨次是先沉积芯层,后沉积包层,所用原料完全一样。 沉积过程首先需要一根母棒,如母棒用氧化铝陶瓷或高纯石墨制成,则 应先沉积芯层,后沉积包层,如母棒是一根合成的高纯度石英玻璃时, 这时只需沉积包层玻璃。 在OVD工艺中,氢氧火焰固定而靶棒边旋转边来回左右移动,然后, 将高纯度的原料化合物,如SiCl4,GeCl4等,通过氢氧焰或甲烷焰火炬 喷到靶棒上,高温下,水解产生的氧化物玻璃微粒粉尘,沉积在靶棒上。 正是靶棒沿纵始终回移动,才可以实现一层一层地沉积生成多孔的玻璃 体。光纤芯层和包层的沉积层沉积量满足要求时〔约200层〕,即到达 所设计的多孔玻璃预制棒的组成尺寸和折射率分布要求,沉积过程即可 停顿。通过转变每层的掺杂物的种类和掺杂量可以掌握折射率分布。
预制棒的外包层。
★ 由于光脉冲需经芯层传输,芯层剖面折射率的分布型式 将直接影响其传输特性,那么如何掌握芯层的折射率呢?
答:芯层折射率的保证主要依靠携带掺杂试剂的氧气流量 来准确掌握。在沉积熔炼过程中,由质量流量掌握器 调整原料组成的载气流量实现。
(3)优缺点 优点:①管内反响,杂质不简洁进入,易生成低损耗光纤;
一般状况下,SiCl4中可能存在的杂质有四类:金属氧化 物、非金属氧化物、含氢化合物和络合物。
其中金属氧化物和某些非金属氧化物的沸点和光纤化学试 剂的沸点相差很大,可承受精馏法除去,即在精馏工艺中 把它们作为高、低沸点组分除去。
然而,精馏法对沸点与SiCl4 〔57.6℃〕相近的组分杂质 及某些极性杂质不能最大限度的除去。例如:在SiCl4中对 衰减危害最大的OH-离子,大多有极性,趋向于形成化学键, 简洁被吸附剂所吸取,而SiCl4是偶极矩为零的非极性分子。 有着不能或者很少形成化学键的稳定电子构造,不易被吸 附剂吸附,因此,利用被提纯物质和杂质的化学键极性的 不同,选择适当的吸附剂,有效地选择性地进展吸附分别, 可以到达进一步提纯极性杂质的目的。
光纤生产流程及工艺流程
光纤生产流程及工艺流程光纤是一种用于传输光信号的高性能通信介质,其制造过程需要经过多个工艺步骤。
本文将详细介绍光纤的生产流程及工艺流程。
一、前期准备工作光纤的生产需要准备一些原材料和设备。
原材料包括二氧化硅、掺杂剂等。
设备包括拉制机、熔融炉、涂布机等。
在准备工作完成后,可以开始光纤的制造过程。
二、制备光纤前体棒将二氧化硅和掺杂剂粉末按一定比例混合,并通过熔融炉加热熔化。
然后,将熔融的物料注入拉制机中的石英坩埚,控制温度和拉速度,使其形成光纤前体棒。
光纤前体棒是光纤制备的基础材料。
三、拉制光纤将光纤前体棒放入拉制机中,通过加热和拉伸的方式,逐渐将光纤前体棒拉制成细长的光纤。
拉制过程中,要控制温度、拉速度和拉力等参数,确保光纤的质量和性能。
同时,还要进行在线监测和控制,及时发现和修复可能出现的缺陷。
四、涂覆光纤将拉制好的光纤通过涂布机进行涂覆。
涂布机会在光纤表面涂覆一层保护层,用于保护光纤,并提高其机械强度和耐用性。
涂覆过程需要控制涂布剂的喷涂厚度和速度,以及烘干温度和时间等参数,确保保护层的质量和性能。
五、光纤测试与检验制备好的光纤需要进行测试和检验,以确保其质量和性能达到要求。
常用的测试方法包括光学测试、机械测试和物理测试等。
光学测试主要包括衰减、插入损耗和模场直径等指标的测量。
机械测试主要包括抗弯曲、拉伸和挤压等强度测试。
物理测试主要包括热膨胀系数和折射率等参数的测量。
六、打包和交付测试合格的光纤经过打包处理,包装成卷状或束状,并进行标识和记录。
然后,按照客户订单和要求进行交付。
总结:光纤的生产流程及工艺流程包括前期准备工作、制备光纤前体棒、拉制光纤、涂覆光纤、光纤测试与检验以及打包和交付等步骤。
每个步骤都需要严格控制工艺参数,以确保光纤的质量和性能。
光纤的生产过程需要多种设备和测试仪器的配合,同时也需要专业的技术人员进行操作和监控。
通过对光纤生产流程及工艺流程的研究和改进,可以不断提高光纤的制造效率和质量,满足不断增长的通信需求。
光纤光缆制造的流程
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在进行光纤光缆制造之前,需要开展一系列的准备工作。
光纤的制作方法与步骤
光纤的制作方法有多种,以下为你介绍其中两种:
1. MCVD法:以氧气为载体的高纯度有用气体在旋转的石英管内用高温汽相氧化反应获得固相沉积物的方法。
将高纯度气体SiCl4、GeCl4、POCl3、氟等与载气O2一同送入旋转(几十转/分)的石英管内,1400℃~1600℃的高温氢氧火焰在管外来回移动,使管内的物质在高温下起氧化反应,形成粉尘状的氧化物SiO2或GeO2等,并沉积在管内壁上,当火焰的高温区再次经过此处时,在管内壁上形成一层均匀透明的石英玻璃膜层,厚度约8~l0μm,氯气和没反应完的材料从管的尾端排出。
根据包层与纤芯折射率的不同送入不同的掺杂试剂,如用氟可以降低包层的折射率,用GeCl4可提高纤芯的折射率。
用计算机控制每层的掺杂量可以实现复杂的折射率分布。
在沉积过程中石英管内的气体流量和气压都必需维持恒定,火焰温度和移动速度也必需恒定。
每分钟约沉积0.6g。
2. 分子填充法:将微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加剂溶液中,得所需折射率分布的断面结构,再进行拉丝操作,它的工艺比较复杂。
以上步骤仅供参考,如需更具体的信息,建议咨询光纤制造专家或查阅光纤制造相关的文献与资料。
光纤的制作方法
光纤的制作方法1. 简介光纤是一种用于传输光信号的细长物体,由透明的玻璃或塑料材料制成。
在现代通信领域,光纤被广泛应用于光纤通信和光纤传感等领域。
本文将介绍光纤的制作方法。
2. 材料准备制作光纤所需的主要材料包括玻璃或塑料材料、化学溶液和光纤芯线。
玻璃材料通常采用二氧化硅(SiO2)或石英(SiO2)制成,塑料材料则主要有聚合物材料。
化学溶液用于光纤的拉制过程中的涂层。
3. 光纤制作步骤光纤的制作主要包括材料准备、预制棒的制备、光纤拉丝和涂层四个步骤。
3.1. 材料准备首先,需要准备好玻璃或塑料材料,保证其质量纯净,无任何杂质。
对于玻璃材料,需要通过高温熔化的方式使其呈现出可塑性。
化学溶液则需要进行配制,以提供光纤涂层所需的特性。
3.2. 预制棒的制备在光纤制作前,需要制备一个称为预制棒的材料。
预制棒在光纤拉丝过程中将作为原料,通过拉丝技术使其变细,最终成为光纤。
预制棒的制备过程中,会将玻璃或塑料材料进行高温熔化,并通过引入氧化剂,以控制材料的纯度和抽拉速度。
3.3. 光纤拉丝光纤拉丝是光纤制作的关键步骤。
首先,将预制棒置于拉丝炉中进行加热,使其熔融成液态。
然后,通过牵引或机械拉丝的方法,将熔融的材料逐渐拉伸,形成细长的光纤。
在拉丝的过程中,需要控制拉伸速度和温度,以确保光纤的质量和精度。
3.4. 涂层在完成光纤拉丝后,光纤表面通常需要施加一层涂层,以提供保护和增强光信号的传输效果。
涂层通常由聚合物材料制成,其中包含了抗拉伸和耐腐蚀的化学添加剂。
涂层的施加可以通过浸涂或喷涂的方法进行,确保整个光纤表面都被涂层均匀覆盖。
4. 总结通过以上的步骤,光纤制造厂商可以制作出高质量的光纤产品。
光纤的制作过程涉及材料准备、预制棒的制备、光纤拉丝和涂层等步骤。
每个步骤都需要严格控制条件,确保光纤的质量和性能。
随着光纤技术的不断发展和创新,相信未来光纤将继续在通信和传感领域发挥重要作用。
拉丝工艺-光纤的制造
预制棒的预处理
预制棒
预制棒和把棒连接
氢氧焰
氢氧焰
拉丝塔工艺控制过程
拉丝塔主要部件介绍(送棒机构)
XY
1 手动控制盒可控制送棒机构可上 下左右移动 2 将预制棒向下送入拉丝炉内,目 测预制棒与拉丝炉的间隙。当发 现其偏离中心位置时,用手动控 制盒上的〔XY位置调整〕按钮进 行调整
拉丝塔各部件介绍(拉丝炉)
制造商
缺点
1. 原料要求纯度高 2. 沉积速率低 1. 原料利用率低 2. 折射率剖面不够精确 1.折射率剖面粗糙 2.原料利用率低
结论
擅长制造纤芯 擅长制造包层, 纤芯制造仅次 于 PCVD 擅长制造包层
1.折射率剖面粗糙 2.原料利用率低
擅长制造包层
外部化学气相沉积法(OVD)
OVD实物图
等离子体管内化学气相沉积法(PCVD)
拉丝操作步骤四(涂覆和加速)
1.涂覆开始和加速
5. 当二涂层直径测量仪显示光纤直径在220um以上时,用 手牵引光纤,将光纤挂线到舞蹈轮后到达收线机传动轮, 保持吸尘器在收线机A盘一侧继续吸引光纤 6. 按下控制柜上的[加速]按钮使速度提高到25m/min,同 时保持光纤的直径大约125±5µm,并继续升高炉温 2175ºC。 7. 启动第一次涂覆。确定气控柜上第一次涂覆CO2流量,确 定一次涂覆初始压力,确定气控柜上一次涂覆UV固化灯 氮气喷入和喷出流量. 8. 在电脑主操作面上的〔自动启动运行设定〕中选择〔一次 涂覆压力〕和〔二次涂覆压力〕为[自动]
炉内壁
预制棒 间隙要均匀
卡盘 预制棒 加热炉 退火管 纤径测量仪
拉丝操作步骤二(拉丝炉升温)
3. 拉丝炉升温
① ② ③ ④ 在拉丝炉退火管下放一铁桶,将底门关闭 打开拉丝炉的电源 在辅助牵引轮下放一铁桶 设定预制棒母棒长和母棒直径的数值。其中,母 棒长=(预制棒有效长度+263)mm ⑤ 设定下料温度。使用新预制棒时,下料炉温应设 定到2150ºC;拉过丝的旧棒下料炉温设定到 2100 ºC。确定拉丝炉氩气流量设定正确;确定 〔拉丝炉〕中的气压和冷却水的指示灯均为绿色。 ⑥ 确定拉丝炉升温前检查各项正常后,按下主控柜 [拉丝炉]〔开〕,拉丝炉开始升温
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,CF2Cl2和BCl3等辅助原料气体。
尾气收集系统主要包括真空泵和用于处理和收集Cl2,HCl以及二氧化硅粉末的中和洗涤装置。
光纤制造过程
光纤的制造过程主要包括以下步骤:
1. 预制棒的制造:预制棒的制造是光纤制造的核心环节,主要包括沉积和加工两个过程。
沉积过程是在高纯度气体中,通过汽相沉积技术,形成透明材料。
然后进行加工,使这个材料成为特定尺寸和形状的预制棒。
2. 拉丝:将预制棒放入拉丝塔中,在高温下将其拉制成细丝。
这个过程需要精确控制温度和速度,以确保光纤的直径和强度。
3. 涂覆:拉制出的光纤非常细,容易断裂,因此需要在其表面涂覆一层保护层,以增加其机械强度。
涂覆材料通常是塑料或树脂。
4. 测试:完成涂覆后,需要对光纤进行一系列测试,以确保其性能符合标准。
包括折射率测试、强度测试和衰减测试等。
5. 包装:通过包装工序,光纤被封装成可以在实际使用中安装和使用的光缆。
这个过程需要考虑保护光纤、方便运输和使用等因素。
总的来说,光纤的制造是一个高技术含量的过程,需要精确控制各种参数,以确保最终产品的性能和质量。
同时,制造过程中的每一步都需要经过严格的质量控制,以保证最终产品的可靠性和一致性。
生产光纤光缆工艺流程
生产光纤光缆工艺流程1、主要光缆的工艺流程如下:2、2、光纤着色工艺着色工艺生产线的目的是给光纤着上鲜明、光滑、稳定可靠的各种颜色,以便在光缆生产过程中和光缆使用过程中很容易地辩认光纤。
着色工艺使用的主要原材料为光纤及着色油墨,着色油墨颜色按行业标准分为12种,其中按广电行业标准及信息产业部标准规定的色谱排列是不一样的,广电标准的色谱排列如下:本(白)、红、黄、绿、灰、黑、蓝、橙、棕、紫、粉红、青绿,信息产业部行业标准的色谱排列如下:蓝、桔、绿、棕、灰、本(白)、红、黑、黄、紫、粉红、青绿。
在不影响识别的情况下允许使用本色代替白色。
现本公司采用的色谱排列按广电标准进行,在用户要求时也可按信息产业部标准色谱排列。
在用户要求每管光纤数在12芯以上时,可根据需要用不同的颜色按不同的比例调配出其它颜色来对光纤进行区分。
光纤着色后应满足以下各方面的要求:1、着色光纤颜色不迁移,不褪色(用丁酮或酒精擦拭也如此)。
2、光纤排线整齐,平整,不乱线,不压线。
3、光纤衰减指标达到要求,OTDR测试曲线无台阶等现象。
光纤着色工艺使用的设备为光纤着色机,光纤着色机由光纤放线部分,着色模具及供墨系统,紫外线固化炉,牵引,光纤收线及电器控制部分等组成。
主要原理为紫外固化油墨经着色模具涂覆于光纤表面,经过紫外线固化炉固化后固定于光纤表面,形成易于分色的光纤。
使用的油墨为紫外固化型油墨。
3、光纤二套工艺光纤二次套塑工艺就是选用合适的高分子材料,采用挤塑的方法,在合理的工艺条件下,给光纤套上一个合适的松套管,同时在管与光纤之间,填充一种化学物理性能长期稳定、粘度合适、防水性能优良、对光纤有长期良好保护性能、与套管材料完全相容的光纤专用油膏。
二套工艺作为光缆工艺中的关健工序,控制的主要指标有:1、光纤余长控制。
2、松套管的外径控制。
3、松套管的壁厚控制。
4、管内油膏的充满度。
5、对于分色束管,颜色应鲜明,一致,易于分色。
光纤二次套塑工艺使用的设备为光纤二次套塑机,设备组成由光纤放线架,油膏填充装置,上料烘干装置,塑料挤出主机,温水冷却水槽,轮式牵引,冷水冷却水槽,吹干装置,在线测径仪,皮带牵引,储线装置,双盘收线及电器控制系统等组成。
光纤的制造工艺
光纤的制造工艺
光纤的制造工艺主要包括以下步骤:
1. 拉制预制杆:预制杆是光纤的原材料,通常由二氧化硅等高纯度材料加工而成,制作成长约1米的棒状物。
2. 计量和混凝剂注入:将预制杆精确地截取一定长度并按照比例配比添加混凝剂。
3. 加热熔融:将预制杆放入加热炉中进行熔融处理,使其完全熔化。
4. 拉伸成型:在熔融状态下,将预制杆逐步拉伸,同时对其进行形状调整和松弛处理,使其形成一根细长的光纤。
5. 包覆:光纤表面涂覆一层类似于聚合物的材料,以增强其强度和保护外部环境的干扰。
6. 切割封装:将光纤根据需要切割成合适的长度并进行封装,以便于实际应用。
光纤光缆制造工艺
02
光纤预制棒制备
原材料选择与质量控制
01
02
03
石英砂
选用高纯度石英砂,纯度 应达到99.9%以上,以保 证制备出的预制棒具有优 良的透明度和折射率。
掺杂剂
选择适当的掺杂剂,如氧 化硼、氧化磷等,以调节 预制棒的折射率和机械性 能。
原材料质量控制
对进厂的原材料进行质量 检验,确保原材料的质量 符合生产要求。
拉丝工艺参数控制
温度控制
温度是光纤拉制过程中的关键参数之一。加热炉的温度需要精确控制,以保证熔融状态下 的玻璃或石英的粘度和流动性。温度过高可能导致熔融物烧毁或产生气泡,温度过低则可 能导致拉丝过程中断或光纤断裂。
拉丝速度控制
拉丝速度决定了光纤的直径和生产效率。在保证光纤质量的前提下,适当提高拉丝速度可 以增加生产效率。但拉丝速度过快可能导致光纤断裂或直径不均,因此需要根据实际情况 进行调节。
加强元件
加强元件是光缆中的骨架结构 ,起到承受光缆拉力的作用, 常用材料有钢丝、玻璃纤维等 。
外护套
外护套起到保护光缆的作用, 防止光缆受到机械损伤和环境 侵蚀,常用材料有聚氯乙烯、
聚乙烯等。
光缆制造艺流程
光纤预制棒制备
通过化学气相沉积等方法制备光 纤预制棒。
拉丝工艺
将光纤预制棒加热软化后拉制成 细如发丝的光纤。
详细描述
光纤光缆是一种由多根光纤和保护套组成的线缆,用于传输光信号。根据不同的分类标准,光纤光缆可分为多种 类型,如按结构可分为紧套光纤光缆和松套光纤光缆;按应用可分为室内光纤光缆和室外光纤光缆;按材料可分 为塑料光纤光缆和玻璃光纤光缆等。
制造工艺流程简介
总结词
光纤光缆的制造工艺流程包括拉丝、涂覆、成缆、护 套等环节,每个环节都有其特定的工艺要求和技术参 数。
光纤结构波导原理和制造
光纤结构波导原理和制造光纤是一种用于传输光信号的细长柔软的光导纤维,其主要是由石英等材料制造而成。
光纤结构、波导原理和制造是光纤技术的核心内容,下面将详细介绍这些方面的知识。
光纤结构主要由光芯、包层和包层外壳组成。
光芯是光信号传输的核心部分,由具有高折射率的材料制成,通常是石英。
包层是包围在光芯外部的一个低折射率材料,其主要作用是限制光信号在光芯中的传播。
包层外壳则起到保护和支撑光纤的作用,通常由塑料或金属制成。
波导原理是光纤传输的核心原理之一、它基于光在介质中传播的特性,即当光从一种折射率较高的介质传播到折射率较低的介质中时,发生反射和折射现象。
光纤中的光信号是通过总反射的方式在光芯中传输的。
当光信号在光芯中传输时,光信号会一直沿着光芯的轴线传输,并且在包层和包层外壳的边界发生反射,从而保持光信号的传输。
制造光纤的过程主要包括预制光纤棒、拉拔光纤和涂覆保护。
首先,通过化学气相沉积等方法,在具有高纯度的石英材料中制造出光纤棒。
然后将光纤棒经过加热和拉伸,逐渐变细,形成光芯和包层的结构。
在此过程中,通过控制温度和拉力等参数,可以控制光纤的直径和折射率。
最后,将光纤涂覆一层保护材料,以增加光纤的强度和耐用性。
制造光纤的过程中,有几个关键的技术。
首先是精确控制光纤的折射率和直径,以保证光信号的传输质量。
其次是涂覆保护层的技术,以避免光纤在使用中受到损坏。
此外,还需要确保光纤的等长性和均匀性,以保证光信号在光纤中的一致传播。
光纤结构、波导原理和制造是光纤技术的重要内容。
了解光纤的结构和构造原理,可以帮助人们更好地理解光信号的传输过程,并提高传输效率和质量。
同时,制造光纤的技术也是光纤产业发展的关键,只有掌握了制造技术,才能生产出高质量的光纤产品,并推动光通信和其他光学应用的发展。
光纤制备工艺
光纤制备工艺【光纤制备工艺】一、光纤的历史其实啊,光纤的历史可以追溯到很久以前。
早在 1870 年,英国的廷达尔就观察到光可以沿着弯曲的水流传播,这算是对光传导的早期探索。
然而,真正现代意义上的光纤发展始于 20 世纪中叶。
20 世纪 50 年代,英国科学家卡帕尼就成功发明了玻璃光导纤维。
但当时的光纤损耗非常高,达到了每千米 1000 分贝,这意味着光在传输过程中几乎完全消失,所以无法用于实际通信。
到了 60 年代,华裔科学家高锟博士提出了利用纯净的玻璃材料制作光纤可以大大降低损耗的理论。
这一理论为光纤通信的实用化奠定了基础。
在众多科学家的努力下,到了 70 年代,光纤的损耗降低到了每千米 20 分贝以下,这使得光纤通信成为了可能。
说白了就是,经过几十年的发展,光纤从一个新奇的概念逐渐变成了改变我们通信方式的重要技术。
二、光纤的制作过程1. 预制棒制备1.1 化学气相沉积法(CVD)这是制备光纤预制棒的常用方法之一。
简单来说,就是把一些化学气体混合在一起,在高温下发生化学反应,生成玻璃沉积物,一层一层地堆积在芯棒上,形成预制棒。
比如说,就像我们做蛋糕的时候,把面粉、鸡蛋、糖等材料一层一层地加进去,最后做成一个大蛋糕坯子。
1.2 改进的化学气相沉积法(MCVD)这个方法是在 CVD 的基础上改进的。
它是在一根石英管内进行反应,通过外部的加热装置让化学气体发生反应,形成玻璃层沉积在石英管内壁。
打个比方,这就好像在一个空心的竹筒里面涂涂料,一层一层地涂,最后形成一个厚厚的涂层。
1.3 气相轴向沉积法(VAD)这种方法是让反应在底部发生,生成的玻璃向上沉积。
想象一下,就像是从下往上堆沙子,最后堆成一个大沙堆的样子。
2. 拉丝有了预制棒之后,接下来就是拉丝啦。
把预制棒放在高温炉中加热,直到它变得像麦芽糖一样柔软,然后通过一个拉丝塔,在重力和牵引的作用下,拉成细细的光纤。
这就好比我们拉面条,把一大块面团拉成又细又长的面条。
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全波光纤(低水峰光纤LWPF或零水峰光纤ZWPF)新一代生产工艺介绍一、全波光纤的发展情况随着我国信息技术的飞速发展,作为信息主要载体的光纤的需求量也越来越大。
在过去几年里,国内光纤用量的年增长率达到15%~20%。
G.652单模光纤的技术也得到了进步,特别是打开了“第5窗口”,拓展了单模光纤的工作波长范围,从1260nm到1625nm波长都可以使用,即全波光纤,也称为G.652C和G.652D。
下表是各种单模光纤的分类。
包括了G.652、G.653和G.655。
二. G652A/B/C/D光纤的产品技术指标[1][3] 三.全波光纤的优势全波光纤的出现使多种光通信业务有了更大的灵活性。
由于有很宽的带宽可供通信之用,我们就可将全波光纤的波带划分成不同通信业务段而分别使用。
可以预见,未来中小城市城域网的建设,将会大量采用这种全波光纤。
人类追求高速、宽带通信网络的欲望是永无止境的,在目前带宽需求成指数增长的情况下,全波光纤正越来越受到业界的关注,它的诸多优点已被通信业界广泛接受。
[2] 1)可用波长范围增加100nm,使光纤可以从1260nm到1625nm的完整传输波段,全部可用波长范围从大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加; 2)由于上述波长范围内,光纤的色散仅为全波光纤(All-Wave Fiber)也称作低水峰光纤(LWPF)或零水峰光纤(ZWPF),是目前最先进的城域网用非色散位移光纤,结构上和普通G.652单模光纤无异。
1998年美国朗讯(现在OFS)公司首先推出的这种新型单模光纤。
它是采用一种新的生产制造技术,尽可能地消除OH离子1383nm附近处的“水吸收峰”,使光纤损耗完全由玻璃的本征损耗决定(如图1),在1280~1625nm的全部波长范围内都可以用于光通信。
2000年9月,在世界电信标准大会(WTSA)上,ITU-T建议将其放在G.652光纤中,称作G.652C光纤,并纳入G.652-2000版本中。
IEC 60793-2也将该种光纤纳入其单模光纤的产品范围,称为B1.3类光纤。
2003年1月,ITU又在G.652系列中增加了另一种低水峰光纤——G.652D。
1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。
例如在1400nm波长附近,10Gbps速率的信号可以传输200公里而无需色散补偿。
3)可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输,改进网络管理。
例如可以在1310nm波长区传输模拟图像信号,在1350~1450波长区传输高速信号(高达10Gbps),在1450nm以上波长区传输其他信号。
4)可用波长范围大大扩展后,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降,这就降低了整个系统的成本。
例如,通过增加波长间隔,网络可以使用较便宜的无制冷直接调制激光器,避免了昂贵的外调制激光器;对于薄膜滤波器而言,波长间隔从100GHz增加到200GHz 后,滤波器成本可以降低50%,波长间隔进一步增加到400GHz,滤波器成本降低70%左右。
四.全波光纤的国内外发展情况从2001年下半年开始,光通信产业一路下滑,作为信息载体的光纤也没有躲过这次劫难。
光纤价格从每公里100美元下降到15美元。
世界范围内,仅有中国、日本、韩国、美国等市场还有增长。
世界各大光纤巨头都将目光瞄准了中国市场,使得本来竞争激烈得中国市场变得更加水深火热。
美国康宁、法国阿尔卡特、日本藤仓、日本住友、日本古河、韩国大韩电信、韩国三星等企业,不是大量向中国国内倾销低价光纤,就是在国内建厂拉丝。
到2003年末,国内实际光纤产量已经接近3500万公里,而实际光纤预制棒的产量(国内只有长飞、法尔胜、富通具有自制单模预制棒的能力)但只有不到800万公里。
这么少的制棒能力是无法和国外大企业进行竞争的。
2003年5月7日长飞光纤光缆有限公司和江苏法尔胜光子有限公司代表国内非色散位移单模光纤产业正式提交的反倾销调查申请,请求对原产于美国、日本和韩国的进口非色散位移单模光纤进行反倾销调查。
经过历时1年的调查取证,2004年6月16日,商务部给出了反倾销初裁结果,进口的美国,韩国和日本等国的G.652单模光纤都将额外增加数目不等的反倾销税。
虽然面临着诸多的不利于因素,光纤生产厂家克服重重困难,不断提升技术水平,改进产品质量,全波光纤的研究和生产得到了迅速发展。
各家相继推出了自己的低水峰光纤或无水峰光纤。
如美国朗讯、康宁;法国阿尔卡特公司;日本藤仓公司、住友公司;韩国大韩公司、三星公司;我国的长飞公司和法尔胜光子公司等等,法尔胜光子公司的G652C单模光纤已经批量推向市场。
江苏法尔胜光子公司的全波光纤在1310nm和1550nm的实际衰减值比常规G.652.B要低很多,在1385nm附近衰减为0.28dB/km左右,基本消除了OH根在此波长的吸收峰;其传输性能、几何参数、机械性能等各个方面性能都大大的满足ITU-T建议将其放在G.652C光纤标准,全波光纤的推出全面提升了公司的技术水平和G.652光纤的市场竞争能力。
五.新一代全波光纤的技术水平比较六.各种制作全波光纤的方法比较制作方法VAD+SOOT(套管) OVD+SOOT MCVD+SOOT PCVD+套管专利限制没有 US6477305 没有(除美国国内) 法国衰减 1 3 2 2 水峰控制 1 2 3 3 MFD变化控制 2 1 2 2 色散 3 2 1 1 1、2、3分别表示各种工艺制作的光纤参数控制的容易程度,1代表较容易,2代表一般,3代表较难。
各种方法制作全波光纤的方法比较下来: 1)VAD方法生产的无水峰光纤,在衰减和水峰上具有优势,1385nm衰减水平最低可以达到0.27 dB/km,1550nm衰减达到0.187 dB/km左右。
2)OVD方法生产的无水峰光纤,在MFD的控制上要比VAD和MCVD法制作的要好。
3)MCVD方法生产的无水峰光纤在色散控制上要比OVD和VAD法生产的要好。
4)PCVD方法和MCVD方法生产的无水峰光纤水平相当。
下面简单介绍一下各种工艺生产全波光纤的过程。
5.1 VAD制作无水峰光纤 VAD制作全波光纤的过程如下[6]: 1)VAD法制作芯棒(内包层D/芯层直径<7.5) 2)芯棒在氯气气氛中脱水(1200℃) 3)芯棒在氦气气氛中烧结(1500℃) 4)延伸芯棒(氢氧焰为热源) 5)等离子火焰蚀洗除去OH-污染层 6)在芯棒外面套低OH-含量的套管 7)光纤拉丝各工序简单介绍如下 1)用VAD工序制作芯棒。
在旋转的芯棒顶部用火焰水解法沉积芯层和内包层,制成疏松体。
内包层直径D/芯层直径d的比值略小于7.5。
由于VAD制芯工艺是成本较高的工艺,沉积量和(D/d)2成正比。
D/d越小,对外套管的要求越高。
因为D/d值小,一部分光能会在内包层和套管中进行传输,各种杂质包括OH-离子就会增加传输损耗。
由于OH-离子在很容易在热处理(尤其是拉丝过程中)从外包层运动到芯层,因此工艺对外套管的含OH-离子的浓度要求就相当严格。
商业化生产的D/d比值一般在2.0~7.5之间。
2)芯棒在氯气气氛中脱水沉积好的芯棒疏松体要放在1200℃含氯或含氟的气氛中。
脱水的原理是氯气进入芯棒孔隙中取代C,其产生的Si-Cl键吸收波长在25微米,远离光纤工作波段。
脱水的速率取决于脱水温度和氯气的流量。
脱水后OH-离子的含量将少于8X10-10(w%)。
3)芯棒在氦气气氛中烧结芯棒在炉内继续升温到1500℃,通入氦气进行烧结。
氦气是一种分子体积很小而传热系数很高的气体,能够将热量带到芯部,是疏松体依靠表面张力而生成透明的玻璃体。
烧结效果取决于下送速度、烧结温度、氦气流量等因素。
4)芯棒延伸 VAD制作的芯棒一般都较粗且外径不均匀,无法直接插入套管合成预制棒,需要经过一道延伸工序来使外径变均匀变细。
芯棒延伸可以采用成本较低的氢氧火焰作为热源,但氢氧焰会造成芯棒表面OH-离子污染,需要后面进行等离子蚀洗或酸洗。
另外一种办法是采用等离子体作为热源进行延伸,可以省去一个去OH-离子的过程。
延伸工艺有横延,由上往下延伸,由下往上延伸等多种方法。
5)等离子蚀洗等离子蚀洗的原理是:等离子火焰沿着旋转着的芯棒进行轴向移动,高达9000℃的火焰将芯棒表面的一层物质迅速升华挥发。
一般的蚀洗深度是0.25±0.15mm,足以将表面的OH-离子去除干净。
6)低OH-含量的合成石英管作外包层由于采用了更大的外套管,整个光纤的成本急剧降低。
对石英管的要求是高纯、低损耗和高抗拉强度。
石英管的OH-含量决定了芯棒制作时的D/d值的大小。
在套管车床上将芯棒和套管装配在一起,用环形氢氧焰沿轴线从上到下进行加热,同时用真空泵抽去缝隙内的空气,使套管烧结在芯棒上,形成一体的预制棒。
芯棒D/d值外套管OH-含量 7.5 <200ppm 5.2 <1.0 ppm 4.4 <0.5 ppm 表6 外套管水份含量和芯棒 D/d的关系 7)光纤拉制光纤拉制工艺属于传统工艺,这里不在复述。
5.2 OVD制作无水峰光纤 OVD制作全波光纤的过程如下: 1)OVD法制作芯棒及抽芯 2)芯棒的脱水和烧结 3)延伸芯棒 4)在芯棒外沉积外包层 5)光纤拉丝各工序简单介绍如下 1)OVD法制作芯棒在旋转的靶棒(Al2O3)外沉积一层碳,而后沉积芯层和内包层。
靶棒的一端有一特制的抽芯管,沉积结束后,需要将靶棒从疏松体中抽出。
2)芯棒脱水和烧结和VAD工艺不同,OVD的芯棒疏松体中心有抽去靶棒而留下的中心孔。
研究表明,水峰主要由于中心孔闭合前残留其内的水份造成的。
虽然芯棒疏松体经过了脱水和烧结,但中心孔周围的部分在脱水以后很容易吸收水分。
当脱水后的芯棒疏松体遇到含氢气氛(不仅限于H2O)时,中心孔那表面就会产生物理吸附水(OH2)和化学吸附水(Beta OH),从而导致光纤水峰的增加。
严格控制中心孔部分的暴露于含氢环境是降低水峰的关键。
办法1是在悬挂着的芯棒疏松体底端插入一个玻璃塞,然后放入炉内进行脱水。
马弗管和中心孔先分别通He进行吹扫。
炉内温度控制在1000℃-1200℃,在炉内再通入氯气进行脱水,氯气和氦气的比例大约为1:25。
随后将温度逐渐上升为1500℃进行烧结,中心孔上端加10TORR的负压,有利于孔在烧结中闭合,这种方法可以将芯棒的水份控制在1ppb以内。
方法2是在脱水过程中先用He进行吹扫,然后用He作为载气从装D2O的鼓泡瓶中载带一定量的D2O进入马弗管,接着再通入He进行吹扫,最后通入氯气和氦气的混合气体进行脱水。