拉丝工艺-光纤的制造综述
光纤生产工艺
光纤生产工艺光纤生产工艺是指将玻璃或塑料原材料制成光纤的过程。
光纤是一种用于光通信和光传感领域的重要材料，具有高传输效率、低衰减、高容量等优点。
下面将介绍一种常见的光纤生产工艺。
首先，需要准备原材料。
一般情况下，光纤是由二氧化硅（SiO2）制成的。
制备原材料时，将硅矿石经过磨矿、选矿等工序，得到较纯净的氧化硅。
然后，将氧化硅加入石英管中，并加入适量的掺杂物，如硼、铝等，以调节光纤的折射率和其他性能。
接下来，是光纤预制棒的制备。
将石英管放入预制棒机中，加热到高温状态，使其熔化成液态。
然后，将液态石英快速拉长成细丝，形成光纤的预制棒。
在拉丝的过程中，控制拉伸速度、温度等参数，以确保光纤的质量。
然后，是光纤的套层材料制备。
套层材料一般采用聚合物或涂层材料，以保护光纤不受外界环境的影响。
常用的套层材料有聚酯、尼龙等。
套层材料的制备通常包括配料、混炼、挤出等步骤，最终得到具有一定厚度和保护性能的套层材料。
接下来，是光纤的包覆。
将光纤预制棒放入包覆机中，用高速旋转的挤出头将套层材料均匀地包覆在光纤表面。
包覆机会控制挤出速度、温度等参数，以确保包覆层的均匀性和质量。
最后，是光纤的打包和测试。
将经过包覆的光纤切割成适当长度，然后按照一定规格进行打包。
打包后的光纤需要进行测试，以确保其质量和性能达到要求。
常用的测试方法包括衰耗测试、折射率测试等。
以上就是光纤生产的主要工艺流程。
整个生产过程需要严格控制各个参数，以确保光纤的质量和性能。
同时，还需要进行严格的质量检验和测试，以确保生产出的光纤符合相关的标准和要求。
光纤生产工艺的发展一直在不断提高，尤其是在新材料、新技术的应用上。
光纤的生产工艺的改进将有助于提高光纤的传输效率和性能，为光通信和光传感等领域的应用提供更好的解决方案。
随着科技的不断发展，相信光纤生产工艺将会越来越先进，为人们的生活带来更多便利。
第四节光纤拉丝技术及涂覆工艺
3、涂覆装置：1)无外部加压开口杯式
2)压力涂覆器
第四章 光纤制造技术
采用简单的无外部加压开口杯式涂覆器，移动中的光纤会粘 附一些液体涂料，并穿过一个使涂料在光纤上自对中可调模 具口，涂层厚度由模具口大小和光纤直径决定。但这种结构 涂覆器，在高速拉丝时（V>1000m/s）得不到均匀涂敷层。 因此，现在实际应用更普遍的是压力涂敷器。这种结构涂覆 器最适合用于高速拉丝，而且不会在涂料中搅起气泡。
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四节 光纤拉丝技术及涂覆工艺
第四章 光纤制造技术
第四节 光纤拉丝技术及涂覆工艺
光纤拉丝：将制备好的光纤预制棒，利用某种加热设备加热熔 融后拉制成直径符合要求的细小光纤纤维，并保证光纤的芯/包 直径比和折射率分布形式不变的工艺操作过程。
在拉丝操作过程中，最重要的技术：如何保证不使光纤表面受 到损伤并正确控制芯/包层外径尺寸及折射率分布形式。 如果光纤表面受到损伤，将会影响光纤机械强度与使用寿命， 而外径发生波动，由于结构不完善不仅会引起光纤波导散射损 耗，而且在光纤接续时，连接损耗也会增大，因此在控制光纤 拉丝工艺流程时，必须使各种工艺参数与条件保持稳定。
第四章 光纤制造技术
③氧化锆(ZrO2)感应加热炉：利用氧化锆材料在常温下为绝缘 体，接近1500º C时，就会变成导体的特点而设计制造。其本身 既可作炉管又是加热体，在高频感应场中加热。因为氧化锆的 氧化温度在2500º C。因此氧化锆感应炉一般不需要气氛保护， 但在制造光纤时，为隔离空气降低制造过程中产生的衰减，必 须充Ar气进行气氛保护。 ④高功率激光器：用激光拉制光纤的清净度是各种方法无法比
第四章 光纤制造技术
1、涂覆层的作用(双层)：
光纤拉丝退火装置及光纤的制作方法
光纤拉丝退火装置及光纤的制作方法光纤是一种用于传输光信号的特殊材料，其制作过程需要经过多个步骤，其中包括光纤拉丝和退火。
本文将从光纤拉丝退火装置的介绍和光纤的制作方法两个方面展开阐述。
一、光纤拉丝退火装置光纤拉丝退火装置是用于制作光纤的重要设备之一。
其主要功能是将预先制备好的光纤毛细管材料进行拉伸和退火处理，使得材料具备传输光信号的特性。
1. 拉丝过程光纤拉丝是将光纤材料从一个较大的直径逐渐拉伸到目标直径的过程。
拉丝过程中，首先将预先准备好的光纤毛细管材料通过加热软化，然后通过牵引力拉伸，使其直径逐渐减小。
拉伸过程需要控制拉伸速度和拉伸力，以保证光纤的质量和稳定性。
2. 退火过程光纤拉丝后的光纤材料需要进行退火处理，以消除拉丝过程中产生的应力和缺陷。
退火过程中，光纤材料被加热至较高温度，保持一段时间后再缓慢冷却。
通过退火，光纤材料的结晶和晶粒尺寸得到调整，从而提高光纤的强度和透明度。
二、光纤的制作方法光纤的制作方法通常包括以下几个步骤：材料准备、预制棒制备、光纤拉丝和退火、包覆和测试。
1. 材料准备制作光纤的材料主要包括石英粉和掺杂剂。
石英粉是光纤的主要成分，而掺杂剂可以改变光纤的折射率和传输特性。
在材料准备阶段，需要将石英粉和掺杂剂按照一定比例混合，并进行筛选和烘干处理，以获得均匀的材料粉末。
2. 预制棒制备预制棒是光纤拉丝的前期制备阶段，其主要目的是制备出具有所需直径和掺杂剂浓度的光纤材料。
预制棒的制备过程包括将混合好的材料粉末熔融，并通过拉伸和旋转等方式制备出具有一定直径和掺杂剂浓度的棒状材料。
3. 光纤拉丝和退火在光纤拉丝和退火步骤中，需要使用光纤拉丝退火装置对预制棒进行拉伸和退火处理，具体步骤前文已经介绍。
4. 包覆光纤拉丝和退火后的光纤材料通常需要进行包覆处理，以保护光纤表面并提高光纤的机械强度。
包覆材料通常采用聚合物材料，具有良好的柔韧性和耐磨性。
包覆过程中需要控制包覆材料的厚度和均匀性，以保证包覆质量。
光纤拉丝工艺
光纤拉丝工艺ppt xx年xx月xx日CATALOGUE目录•引言•光纤拉丝工艺发展历程•光纤拉丝工艺的生产流程•光纤拉丝工艺的技术特点•光纤拉丝工艺的应用领域•光纤拉丝工艺的前景展望01引言光纤拉丝工艺是指利用高温高压技术将高纯度玻璃或塑料光纤预制件拉制成细直径的工艺方法。
光纤拉丝工艺是光通信领域中的关键技术之一，被广泛应用于光缆、光器件和光通讯网络等领域。
光纤拉丝工艺简介光纤拉丝工艺流程选取高纯度玻璃或塑料作为预制件材料，经过高温高压处理制作成预制件。
光纤预制件制作拉丝机安装与调试拉丝过程涂覆与测试安装拉丝机并对其进行精确调试，确保拉丝过程中各项参数的稳定。
将预制件送入拉丝机的高温炉中加热至软化点，通过牵引轮和收线轮相互配合将光纤拉制成细直径。
对拉制好的光纤进行涂覆保护，并进行性能测试以确保符合要求。
1光纤拉丝工艺的重要性23光纤拉丝工艺制成的光纤具有低损耗、高带宽等特点，能够实现长距离、高速率的光通信。
实现长距离光通信光纤拉丝工艺作为光通信产业的基础技术，对光通信产业的发展起着至关重要的作用。
促进光通信产业发展光纤拉丝工艺的广泛应用有助于提升国家信息基础设施的水平，促进信息技术的快速发展。
提升国家信息基础设施水平02光纤拉丝工艺发展历程03初步应用虽然技术尚未成熟，但在一些特定领域，如航空航天、军事等领域开始尝试应用。
第一阶段：起步期01技术引入光纤拉丝工艺起源于20世纪70年代，最初由美国Corning公司引入。
02初步研究在起步期，研究人员开始探索光纤拉丝的基本原理和控制方法。
进入21世纪初，随着技术不断发展，光纤拉丝工艺逐渐转型。
技术突破光纤拉丝工艺逐渐实现规模化生产，生产效率和技术水平显著提高。
生产规模化光纤拉丝工艺逐渐应用于通信、医疗、工业控制等领域。
应用扩展近年来，随着科技的不断进步，光纤拉丝工艺不断创新。
技术创新新型光纤材料不断涌现，如玻璃纤维、碳纤维等，具有更高的强度和更轻的重量。
光纤如何生产工艺
光纤如何生产工艺光纤的生产工艺是指根据预先设计的光纤结构，通过一系列的制造步骤来生产光纤产品的过程。
光纤的生产工艺主要包括预制棒制备、拉伸成形和涂层覆盖三个步骤。
下面将详细介绍光纤的生产工艺。
首先是预制棒制备。
预制棒是光纤的原料，通常由二氧化硅（SiO2）等材料制成。
预制棒的制备过程主要包括材料准备、混合、熔融、拉制和冷却等步骤。
首先，原材料经过研磨、筛分等处理，得到均匀细致的粉末。
然后将粉末与特定的添加剂混合，形成均匀的混合物。
接下来，将混合物投入高温的熔炉中，进行熔融。
在熔融状态下，混合物变得黏稠，可以用拉丝机将其拉伸成细长的预制棒。
最后，将拉制好的预制棒经过冷却和固化处理，得到成型的预制棒。
接下来是拉伸成形。
拉伸成形是将预制棒转换成具有所需光学性能的光纤的过程。
该过程主要包括预拉伸、拉丝和退火等步骤。
首先，将预制棒通过加热炉进行预拉伸，使其在拉丝时能够得到更细更长的光纤。
然后，将预拉伸的预制棒通过拉丝机进行拉丝。
拉丝机会逐渐拉伸预制棒，形成更细的纤芯和包层。
拉丝结束后，还需要对光纤进行退火处理，以消除拉丝过程中产生的应力，保证光纤的稳定性和一致性。
最后是涂层覆盖。
由于光纤的表面会存在微小的划伤和氧化，因此需要对光纤进行涂层保护。
涂层覆盖的主要目的是为了保护纤芯和包层，并减少光纤的损耗和信号传输的衰减。
涂层覆盖通常是通过光纤涂覆机来完成的。
光纤涂覆机会将光纤通过喷嘴和挤出机构，使涂覆材料均匀地喷涂在光纤的外表面上。
涂覆材料通常是一种具有适当折射率和机械强度的聚合物。
涂层覆盖结束后，还需要进行光纤的表面清洗和检测，以确保光纤的质量和性能。
综上所述，光纤的生产工艺是一个复杂的过程，涉及到预制棒制备、拉伸成形和涂层覆盖等步骤。
这些步骤需要高精度的设备和严格的控制，以确保光纤产品的质量和性能。
光纤的生产工艺在技术上不断创新和改进，以满足不断增长的市场需求。
光纤生产工艺流程
光纤生产工艺流程
光纤生产的第一步，就是准备原材料。
这可不能马虎，要选好高质量的石英砂等材料。
我觉得这一步很关键，材料不好后面可就麻烦啦！接下来，就是把这些原材料放进熔炉里融化。
这一步要控制好温度和时间，当然啦，具体的温度和时间可以根据实际情况自行决定。
然后呢，就是拉丝环节啦！把融化的材料拉成细细的丝，这可需要点技术和耐心哟。
刚开始可能会觉得麻烦，但习惯了就好了！不过要注意，拉丝的速度和力度都得把握好，不然拉出的丝不均匀可就不好啦。
再接下来，就是给光纤进行涂覆。
这能保护光纤，增强它的性能。
这个环节可以根据实际情况自行决定涂覆的材料和厚度。
别忘了对生产出来的光纤进行检测。
小提示：别忘了最后一步哦！检测合格的光纤才能投入使用呢。
我好像说的有点啰嗦了，不过希望能对大家有所帮助！。
光纤光缆制造的流程
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在进行光纤光缆制造之前，需要做好充分的准备工作。
光纤拉丝技术
光纤成型机理
• 光纤成型是一个物理过程。将预制棒一端加热至 熔融状态，光纤在牵引力的作用下成型。这个牵 引力用于克服玻璃的内摩擦力（粘度）、表面张 力并使光纤获得加速度。预制棒的加热和光纤的 冷却是决定光纤拉制成败的关键过程，光纤拉制 过程中伴随着极复杂的热物理现象。
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线现象。控制好排线质量的关键是第一层光纤的排线质量， 首先，要调整好排线节距的大小，其次要控制制好光纤与收 线圆盘边缘距离(7-8μm)，否则，将会出现夹线、断线等现象。
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排线方式有三种：矩形排线、梯形排线和倒梯形排线。
矩形排线
梯形排线 倒梯形排线 ②自动换筒：纤头的捕获
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拉 丝 塔
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• 通过改变光纤拉丝速度的方法来达到控制 光纤外径的目的。通常，选用非接触法之 一的激光散射法来对刚出高温炉的光纤即 刻予以光纤外径遥控。用来自测径仪的信 号自动调整拉丝轮的速度，以获得光纤设 计要求的正确外径125或140
光纤拉丝技术
主讲人：王焫林
拔丝红薯
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光纤拉丝
• 光纤拉丝是将已制得的光纤预制棒直径缩小，且保持芯包比 和折射率分布不变的操作。光纤拉制工序的过程就是将前道 工序制成的预制棒，通过高温炉将预制棒加热软化，在牵引 的作用下拉制成等直径光纤的过程。 在拉丝操作过程中，最重要的技术：如何保证不使光纤表面受 到损伤并正确控制芯/包层外径尺寸及折射率分布形式。 如果光纤表面受到损伤，将会影响光纤机械强度与使用寿命， 而外径发生波动，由于结构不完善不仅会引起光纤波导散射损 耗，而且在光纤接续时，连接损耗也会增大，因此在控制光纤 拉丝工艺流程时，必须使各种工艺参数与条件保持稳定。
光纤拉制工艺过程
一、拉丝装置组成 • 光纤预制棒的拉丝机由五个基本部分构成： (1)光纤预制棒馈送系统；(2)加热系统；(3) 拉丝机构；(4)各参数控制系统；(5)水冷却 和气氛保护及控制系统。五者之间精确的 配合构成完整拉丝工艺。
拉丝工艺-光纤的制造综述
退火管
纤径测量仪
冷却管
辅助牵引轮 一次涂覆 UV固化灯 纤径测量仪 冷却管 二次涂覆 同心度监控仪 UV固化灯 纤径测量仪
导向轮 张力 测量轮 牵引轮 收线轮
卡盘 预制棒 加热炉 退火管 纤径测量仪
拉丝操作步骤三（穿丝）
2.穿丝
9. 二次穿丝 10. （在穿丝时光纤断过三次，应清理模具后才 可重新穿丝） 11. 光纤穿过二次固化UV固化灯时，半关闭UV 固化灯门，注意：光纤不要摩擦灯门 12.光纤穿过二次UV固化灯底门后，卸下牵坠用 手牵引使光纤经过导向轮、张力轮，然后到达 牵引轮。打开牵引轮保护盘，并将光纤导入牵 引轮和传送带之间后，打开辅助牵引轮，再按 下吸引器〔开〕，使吸尘器吸入光纤 13.设定预制棒〔推进速度〕为3mm/min。 14.按下电控柜上〔牵引盘〕中的〔加速〕，提高 牵引速度，同时升高炉温并保持光纤直径为 135±5µm。
⑧
⑨ ⑩
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。 辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。 工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
拉丝操作步骤一（动力供给）
锁扣
模具
导向器
涂覆材料：环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯
CO2:消除涂覆过程中出现的气泡
拉丝塔各部件介绍（光固装置）
紧固开关
• UV石英灯管：避免通过的光纤受空气的污 染和振动
排风
N2
C型夹 连接件
• N2气：惰性气体氮气来避氧以加速固化。 洁净干燥的氮气从石英管底部被引入，并 以层流的方式向上到炉子顶端，这将起着 排除氧气的作用，同时还可带出涂料中的 挥发组分，使光纤免受污染，还可避免光 纤因受灯源的红外辐射所致的过热问题 • 抽风装置：确保紫外固化炉在正常工作时 不至于因温度过高而烧坏炉子。
光纤拉丝工艺张力研究
光纤拉丝工艺张力研究
一．拉丝工艺的背景
随着工业结构的变化，纤维产业进行自身发展，拉长、拉丝成为关键工艺。
拉长分为多种，最常用的是单轴拉长双轴拉长，而拉长分为热拉长、光纤拉长、化学拉长等。
其中光纤拉长最为常用，是在加热的条件下作用于纤维表面，使其附着力增强，起拉长作用。
二．光纤拉丝工艺的特点
1、快速拉长，可在短时间内完成拉长作业，拉长效率高，塑料纤维拉伸能达到四倍于普通拉伸效果；
2、拉长长度可调，拉丝线的拉长长度可以根据需要进行调节；
3、质量有保证，拉丝机可以保证纤维的表面质量达到一定标准；
4、结构可靠，拉丝机的结构紧凑，可满足高效率拉丝要求；
5、占用面积小，拉丝机的外形小巧，可灵活放置。
三．光纤拉丝工艺的研究
1、研究光纤拉丝工艺的技术指标，如拉丝速度，拉丝力，拉丝温度等；
2、对光纤拉丝机的运行参数进行调整，确保生产过程中的各项参数稳定；
3、制定可靠的监测机制，及时发现异常情况，以便及时处理；
4、研究光纤拉丝工艺对纤维性能的影响，分析影响因素，提出优化解决方案；
5、研究光纤拉丝工艺的安全作业规程，以及拉丝机的安保措施。
拉丝工艺对光纤性能的影响
拉丝工艺对光纤性能的影响1. 引言1.1 拉丝工艺对光纤性能的影响拉丝工艺是光纤制备过程中的关键环节，对光纤的性能具有重要影响。
通过不同的拉丝工艺参数的调控，可以调整光纤的力学性能、传输特性以及光学性能。
具体来说，拉丝工艺对光纤的拉伸强度影响主要体现在拉拔过程中拉伸的力度和速度，这会直接影响光纤的强度和耐力。
而对光纤的抗弯性能影响则是通过控制拉丝工艺中的拉拔方式和温度等参数来实现的，这会影响光纤在安装和使用中的稳定性和可靠性。
拉丝工艺还会影响光纤的传输损耗、色散特性和光学非线性效应，这些参数的控制需要在拉丝工艺中精心设计和调整。
拉丝工艺是影响光纤性能的重要因素，对光纤的性能表现有着直接而重要的影响。
通过不断优化和改进拉丝工艺，可以提高光纤的性能表现，满足不同领域对光纤性能的要求。
2. 正文2.1 拉丝工艺对光纤的拉伸强度影响拉丝工艺是影响光纤性能的重要因素之一，其中对光纤的拉伸强度影响尤为重要。
在光纤的制作过程中，拉丝工艺可以直接影响到光纤的拉伸强度。
拉丝工艺的优化可以提高光纤的拉伸强度，从而延长光纤的使用寿命并提高其可靠性。
首先，拉丝工艺会影响光纤的内部结构。
通过控制拉丝过程中的拉伸速度和温度，可以使光纤内部的晶格结构更加均匀和致密。
这样的内部结构可以提高光纤的抗拉伸性能，使其能够承受更大的拉力而不容易断裂。
其次，拉丝工艺还会影响光纤的表面光滑度。
拉丝过程中，如果拉伸速度过快或拉丝机器不稳定，可能导致光纤表面出现凹凸不平或者表面裂纹，从而降低光纤的拉伸强度。
因此，在拉丝工艺中需要注意控制拉伸速度和保持设备稳定，以保证光纤表面的光滑度。
总的来说，拉丝工艺对光纤的拉伸强度影响是非常显著的。
通过优化拉丝工艺，可以提高光纤的拉伸强度，进而提高其使用性能和可靠性。
因此，在光纤制作过程中，拉丝工艺的重要性不可忽视。
2.2 拉丝工艺对光纤的抗弯性能影响拉丝工艺是光纤制备过程中至关重要的一环，对光纤的性能有着直接的影响。
光纤生产实习报告
一、实习背景随着信息技术的飞速发展，光纤通信已成为现代通信技术的重要组成部分。
为了更好地了解光纤生产过程，提高自己的实际操作能力，我于2021年7月至8月在XX公司光纤生产车间进行了为期一个月的实习。
二、实习内容1. 光纤生产原理及工艺流程实习期间，我首先了解了光纤的基本原理和工艺流程。
光纤是一种利用光的全反射原理传输信号的介质，主要由纤芯、包层和涂覆层组成。
光纤的生产过程主要包括：拉丝、涂层、护套、切割、测试等环节。
2. 拉丝工艺拉丝是光纤生产的关键环节，主要采用物理或化学方法将玻璃熔体拉制成细长的光纤。
我学习了拉丝工艺的基本原理，包括熔体加热、拉丝速度、张力控制等参数的调整。
3. 涂层工艺涂层工艺是为了保护光纤免受外界环境的损害，提高光纤的耐久性和传输性能。
我了解了涂层材料的选择、涂层工艺参数的设定以及涂层质量检测方法。
4. 护套工艺护套工艺是为了提高光纤的机械强度和抗拉性能，同时保护光纤免受外界物理损伤。
我学习了护套材料的选择、护套工艺参数的设定以及护套质量检测方法。
5. 切割与测试切割是光纤生产的重要环节，要求切割精度高、损伤小。
我学习了切割机的工作原理、切割参数的设定以及切割质量检测方法。
此外，我还了解了光纤的测试方法，包括损耗测试、色散测试、反射率测试等。
6. 安全生产与环保在生产实习过程中，我深刻认识到安全生产和环保的重要性。
我学习了光纤生产过程中的安全操作规程、环保措施以及应急预案。
三、实习体会1. 理论与实践相结合通过这次实习，我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在课堂上学习到的理论知识，在实际生产过程中得到了验证和巩固，使我更加深入地理解了光纤生产的原理和工艺流程。
2. 团队合作与沟通光纤生产是一个复杂的系统工程，需要各个岗位的紧密协作。
在实习过程中，我学会了与同事沟通、协作，共同完成生产任务。
3. 安全生产意识安全生产是企业生产的重要保障。
通过这次实习，我认识到安全生产的重要性，自觉遵守安全生产规章制度，提高自己的安全意识。
光纤拉丝工艺资料
2、操作工艺 将已制备好的预制棒安放在拉丝塔（机）上部的预制棒馈送机 构的卡盘上。馈送机构缓慢地将预制棒送入高温加热炉内。在 Ar气氛保护下，高温加热炉将预制棒尖端加热至2000º C，在此 温度下，足以使玻璃预制棒软化，软化的熔融态玻璃从高温加 热炉底部的喷嘴处滴落出来并凝聚形成一带小球细丝，靠自身 重量下垂变细而成纤维，即我们所说的裸光纤。将有小球段纤 维称为“滴流头”，操作者应及时将滴流头去除，并预先采用 手工方式将已涂覆一次涂层的光纤头端绕过拉丝塔上的张力轮、 导轮、牵引轮后，最后绕在收线盘上。然后再启动自动收线装 置收线。
第四章 光纤制造技术
①气体喷灯：历史上应用火焰燃烧器把高温玻璃拉制成纤维 的例子甚多，一般都采用氢氧或氧-煤气喷灯，这种加热设备 本身存在火焰骚动问题，因而拉制的光纤外径尺寸控制精度 一直不高。目前，这种方法极少应用。
②石墨加热炉(石墨电阻炉)：采用直流或工频交流电源为石墨
炉加热，在加热中为防止石墨材料在高温下发生氧化，进而产 生粉尘污染，一般需采用惰性气体如Ar气或氮气进行气氛保护。 由于加热炉中充入Ar保持，而炉内Ar的紊乱流动将导致炉内温 度的变化。因此必须对保护气体Ar的流量进行控制，以保持炉 温的稳定。在拉制光纤时，需安装光纤外径测量仪反馈测量光 纤外径的变化情况，因此可通过这一反馈测量值的变化来控制 保护气体Ar的流量，使光纤外径的变化量控制在允许（1um） 范围内。
第四章 光纤制造技术
3、关键技术：
(1)馈送速度 预制棒送入高温加热炉内的馈送速度主要取决于高温炉的结构、 预制棒的直径、光纤的外径尺寸和拉丝机的拉丝速度，一般约 为0.002～ 0.003cm/s。
(2)外径控制 在拉丝工艺中不需要模具控制光纤的外径，因为模具会在光纤
《光纤拉丝工艺》课件
01
案例分析
某公司光纤拉丝工艺流程介绍
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。
光纤拉丝
将光纤预制棒加热至熔融状态 ，通过拉丝机拉制成连续光纤 。
涂覆与包层
在拉制出的光纤表面涂覆一层 保护性涂层，并进行包层。
检测与包装
对光纤进行各项性能检测，合 格后进行包装。
某公司光纤拉丝工艺设备配置
拉丝塔设备
拉丝塔设备是实现光纤拉丝的核心设备，其作用是将熔融状态的预制棒通过一定 速度的拉丝头拉伸成光纤。
设备的稳定性和精度对于光纤的直径和质地具有重要影响，因此需要保持设备的 良好状态，并进行定期校准和维护。
涂覆与保护设备
涂覆与保护设备的作用是在光纤表面涂覆一层保护材料，以 增强光纤的机械性能和保护光纤不受环境因素的影响。
01
光纤拉丝工艺是指将高纯度玻璃 管通过加热和拉丝机的作用，制 备成具有特定折射率和光学性能 的光纤的过程。
02
该工艺需要精确控制温度、速度 和玻璃管成分，以确保制备出高 质量的光纤。
光纤拉丝工艺的原理
光纤拉丝工艺基于玻璃的热膨胀和表 面张力原理。
通过控制加热温度和拉丝速度，可以 形成连续且均匀的玻璃丝，即光纤。
总结词
拉丝过程中，需要保持环境的清洁度 ，防止灰尘、杂质等对光纤造成污染 。ห้องสมุดไป่ตู้
详细描述
拉丝设备的维护和清洁工作十分重要 ，需要定期进行，以确保设备的正常 运行和光纤的质量。
涂覆与保护的质量控制
详细描述
涂覆与保护的质量控制包括对涂层的厚度 、硬度、粘附性等指标进行检测和控制，
以确保其满足工艺要求。
总结词
光纤预制棒制备设备
包括反应腔、加热系统、气流控制装置等。
拉丝工艺对光纤性能的影响
拉丝工艺对光纤性能的影响1. 引言1.1 光纤的重要性光纤作为信息传输的重要载体，在现代通信、医疗、科研等领域发挥着至关重要的作用。
光纤具有传输速度快、带宽大、信号稳定等优点，广泛应用于电话、互联网、电视等通信领域。
在医疗领域，光纤的应用使得医学影像的传输更加精准和高效，为医生提供了更多的诊断和治疗手段。
在科研领域，光纤被广泛用于激光、光谱分析等领域，推动了科学研究的进步。
由于光纤的重要性日益凸显，不断提高光纤的性能和品质是当前研究的热点之一。
拉丝工艺作为光纤制备的关键环节，对光纤的性能有着重要影响，因此对拉丝工艺对光纤性能的影响进行研究，对提高光纤质量、改善传输性能具有重要意义。
通过对拉丝工艺的研究和优化，可以不断提升光纤的性能，推动光纤技术的发展，促进信息时代的进步和发展。
1.2 拉丝工艺的介绍光纤是一种重要的通信传输媒介，其在现代通信、网络和数据传输领域发挥着至关重要的作用。
光纤的性能直接影响着通信质量和传输效果，因此对光纤的制备工艺进行研究和优化具有重要意义。
拉丝工艺是光纤制备过程中至关重要的环节，是将预制的光纤芯棒通过高温熔融并拉伸成细长的光纤的过程。
拉丝工艺直接影响着光纤的结构和性能，包括抗拉性能、色散性能、损耗性能、弯曲性能以及传输性能等方面。
在拉丝工艺中，熔融拉伸的温度、速度和拉伸比等参数对光纤的性能有着重要影响。
通过合理控制这些参数，可以调控光纤的结构和性能，从而实现光纤性能的优化和提升。
深入研究拉丝工艺对光纤性能的影响具有重要的理论意义和实际应用价值。
通过对光纤拉丝工艺的深入研究，可以为光纤通信技术的发展提供有力支持，并进一步推动光纤通信领域的不断创新和进步。
【共240字】1.3 研究背景和意义光纤作为信息传输和通信领域中不可或缺的重要元件，其性能直接影响着信息传输的质量和速度。
拉丝工艺作为影响光纤性能的关键加工工艺之一，对光纤的抗拉性能、色散性能、损耗性能、弯曲性能和传输性能等方面均有显著影响。
拉丝工艺光纤的制造培训课件.pptx
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。
辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。
工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
光纤的制造ຫໍສະໝຸດ 光纤成品芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
纤芯和包层是不可分离的，纤芯与包层合起来组成裸光纤。
光纤原理（全反射）
光纤的制造主要工艺步骤： 1 光纤预制棒制备 2 光纤拉丝（原材料：预制棒）
生产工艺 PCVD MCVD OVD VAD
伤。 ⑤ 接触光纤碎屑（如光纤穿丝过程），要防止光纤扎伤皮肤；万
一光纤扎入皮肤，应立即用镊子将其夹出。 ⑥ 在UV固化灯和拉丝炉等强光处操作时要戴好防护墨镜，严禁
裸眼直视。 ⑦ 在进行接触化学品如涂覆树脂、乙醇等的操作时，要戴好乳胶
手套。 ⑧ 在升降机上操作时，当升降机在升降过程中，头手不要伸到护
栏外部。 ⑨ 防止拉丝炉及拉丝炉周围的水泄漏，一旦发现泄漏，立即切断
套管
电极
Ar
退火管
顶盖 冷却 水 中心管
炉底门
冷却水：起到冷却炉体、炉顶盖、 炉底盖、电极、和夹具的作用， 确保冷却水已开
Ar：确保炉内充满氩气，避免石 墨和氧气接触发生反应
退火管：消除光纤的应力
中心管：石墨体
顶盖：防止氧气进入拉丝炉
电极：电加热
拉丝塔各部件介绍（涂覆装置）
涂覆器 锁扣
光纤拉丝工艺ppt
控制涂层的厚度和质量，以确保光纤的机械 性能和光学性能。
光纤涂覆
涂料选择
选择合适的涂料，以确保光纤在各种环境条件下 具有良好的稳定性和可靠性。
涂层厚度控制
控制涂层的厚度，以确保光纤的机械性能和光学 性能。
பைடு நூலகம்涂层均匀性
确保涂层在整个光纤表面上均匀分布，无气泡、 裂纹等缺陷。
光纤测试与包装
光学性能测试
高效化
01
提高光纤拉丝速度和产量，降低生产成本，提高市场竞争力。
智能化
02
引入自动化、智能化设备和技术，实现生产过程的自动化和智
能化控制，提高生产效率和产品质量。
精细化
03
提高光纤拉丝工艺的精度和稳定性，实现产品性能的精细调控
，满足不同应用场景的需求。
光纤拉丝工艺在通信领域的应用前景
5G通信
随着5G通信技术的快速发展，光纤拉丝工艺将广泛应用于5G通信基站和传输网的建设， 为5G通信提供更高速、更稳定的数据传输服务。
率和产品质量。
02
医疗健康
光纤拉丝工艺可用于医疗设备制造和生物医学研究，提高医疗设备和
仪器的精度和稳定性，促进医疗健康事业的发展。
03
安全监控
光纤拉丝工艺可用于安全监控领域的视频传输和数据采集，提高监控
系统的传输效率和稳定性，保障公共安全和国家安全。
05
结束语
对光纤拉丝工艺的总结
光纤拉丝工艺是一种高精度、高效率的生产工 艺，被广泛应用于光纤通信、航空航天、医疗 等领域。
2. 优化工艺参数，如 温度、压力、冷却速 度等，以提高光纤的 质量和稳定性。
3. 根据实际需求调整 拉丝速度，找到最佳 的生产效率和光纤质 量平衡点。
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筛选工艺及设备简介（筛选设备）
张力轮
放线轮Biblioteka 收线轮通过在光纤上施加一适当大小的张力，筛去低于或等于筛选强度的裂 纹点，保证幸存光纤的机械可靠性，从而避免光纤在后续工序的使用过 程中断纤；这主要是因为当光纤在成缆过程中和用于实际环境中时，必 须经受住一定的机械应力和化学环境的侵蚀,选择传输特性优良和张力合 格的光纤
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）
⑧
⑨ ⑩
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。 辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。 工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
拉丝操作步骤一（动力供给）
1.打开控制柜上的主开关 ，启动微机，显示光纤拉丝塔的主 操作界面 2.打开气体管路阀门，确定气控柜各种气体压力参数 （Ar、 N2、He、CO2和压缩空气） 3.打开冷却水阀门，确定冷却水压力和流量
拉丝操作步骤二（拉丝炉升温）
1.拉丝炉抽真空
Ar气
真空器
底门 炉底塞
① 安装炉顶盖 ② 插入炉底塞并用底门固定 ③ 在主操作界面上设置Ar气流量（上中下） ④ 当拉丝炉压力表读数为0时，按下手动控制 盒上的抽真空[开]， 当拉丝炉压力表读数 稳定在为-0.09MPa时，按下手动控制盒上 的Ar气〔开〕，使压力表从－0.09MPa升 到0。反复进行三次，完成抽真空操作 ⑤ 取出炉底塞，关闭炉底门。
光纤的制造
光纤成品
芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
纤芯和包层是不可分离的，纤芯与包层合起来组成裸光纤。
光纤原理（全反射）
光纤的制造主要工艺步骤：
1 光纤预制棒制备 2 光纤拉丝（原材料：预制棒）
生产工艺
PCVD
MCVD
OVD
VAD
最后工艺测试与包装
经过强度试验后， 合格光纤将进行传输 性能和几何性能的测 试。
卡盘
预制棒 加热炉 退火管 纤径测量仪
拉丝塔结构
冷却管
辅助牵引轮 一次涂覆 UV固化灯 纤径测量仪 冷却管 二次涂覆 同心度监控仪 UV固化灯 纤径测量仪
环境条件 ： 洁净度：10000级 温度：20ºC－30 ºC 湿度：40%－70%
导向轮 张力 测量轮 牵引轮 收线轮
拉丝工序的安全防护措施
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 在拉丝塔上作业时要穿戴好洁净服、防滑鞋和安全帽。 在拉丝塔上作业时，所用的工具用完后要立即放回工具箱内， 严防任何物品从高处坠落。 在拉丝塔正常运行时，牵引轮和收线机的防护罩必须关上。 高温操作时必须戴好隔热手套，避免被高温光棒及熔化料头烫 伤。 接触光纤碎屑（如光纤穿丝过程），要防止光纤扎伤皮肤；万 一光纤扎入皮肤，应立即用镊子将其夹出。 在UV固化灯和拉丝炉等强光处操作时要戴好防护墨镜，严禁 裸眼直视。 在进行接触化学品如涂覆树脂、乙醇等的操作时，要戴好乳胶 手套。 在升降机上操作时，当升降机在升降过程中，头手不要伸到护 栏外部。 防止拉丝炉及拉丝炉周围的水泄漏，一旦发现泄漏，立即切断 电源；在泄漏被查明和修复之前，拉丝炉不能通电。 防止UV固化灯内烟气进入工作间。
普通光纤拉丝塔
特种光纤拉丝塔
光纤直径控制原理
已知在正常状态，若预制棒的馈送速度 为V送，光纤的拉丝速度为V拉,预制棒的外径 为D，裸光纤的外径为d。 熔化前的棒体容积： [π*(D/2）²](*V送*t) 等于熔化拉丝后光纤的容积： [π*(d/2）²](*V拉*t)
化简后关系： V拉=V送*D² /d²
优点 1.沉积层薄 2.工艺控制性强 POF, YOFC 3.折射率剖面精确 4.原材料利用率高 1.投资少 Lucent 2.操作运行较容易 3.工艺控制性好 1.沉积速率高 2.预制棒体积大 Corning 3.原料纯度要求较低 4.生产率高 1.沉积速率高 Japan 2.预制棒体积大 NTT 3.原料纯度要求较低 4.生产率高
锁扣
模具
导向器
涂覆材料：环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯
CO2:消除涂覆过程中出现的气泡
拉丝塔各部件介绍（光固装置）
紧固开关
• UV石英灯管：避免通过的光纤受空气的污 染和振动
排风
N2
C型夹 连接件
• N2气：惰性气体氮气来避氧以加速固化。 洁净干燥的氮气从石英管底部被引入，并 以层流的方式向上到炉子顶端，这将起着 排除氧气的作用，同时还可带出涂料中的 挥发组分，使光纤免受污染，还可避免光 纤因受灯源的红外辐射所致的过热问题 • 抽风装置：确保紫外固化炉在正常工作时 不至于因温度过高而烧坏炉子。
经PCVD沉积好的管子在熔缩车床上熔缩成一实心预制棒
预制棒
拉丝
预制棒经拉丝，被拉成125µm 粗 细的光纤，并涂上二层树脂以保 护光纤的强度。
★ 芯径 单模光纤： <10um（长距离通信主干） 多模光纤： 50um/62.5um（通信局域网，一般是橘色外皮） ★包层直径 普通光纤：
125um
★涂覆层直径 普通光纤 内层 － 170～200um 外层 － 245um
套管
顶盖
电极
冷却 水 Ar 中心管
冷却水：起到冷却炉体、炉顶盖、 炉底盖、电极、和夹具的作用， 确保冷却水已开
Ar：确保炉内充满氩气，避免石 墨和氧气接触发生反应
退火管：消除光纤的应力 中心管：石墨体 顶盖：防止氧气进入拉丝炉 电极：电加热
退火管
炉底门
拉丝塔各部件介绍（涂覆装置）
涂覆器
CO2 UV胶 顶 盖
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）