拉丝工艺-光纤的制造
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。
光纤生产车间生产流程
光纤生产车间生产流程一、光纤生产的整体流程光纤是一种由高纯度二氧化硅材料制成的细长线状光导纤维，主要用于光通信领域。
光纤生产的整体流程可以分为以下几个主要步骤：1. 材料准备：光纤的主要原料是高纯度的二氧化硅颗粒和掺杂剂。
在光纤生产车间，首先需要对原材料进行质量检验和精细加工，确保原材料的纯度和稳定性。
2. 检测预处理：对原材料进行接收检验，检测原材料的物理性能、化学成分和杂质含量等。
对原材料进行预处理，去除杂质和掺杂物，提高原材料的纯度和稳定性。
3. 毛细拉伸：将预处理后的原材料放入光纤拉制设备中，经过高温熔融和拉伸等工艺，制成直径极细的光纤毛丝。
4. 化学气相沉积：将光纤毛丝放入化学气相沉积设备中，采用气相沉积工艺，沉积一层特殊涂层在光纤表面，提高光纤的耐磨性和抗拉伸性。
5. 涂层光纤热压：将化学气相沉积后的光纤毛丝放入热压设备中，对光纤进行表面光滑处理，提高光纤的光学性能和稳定性。
6. 产品检测：对成品光纤进行外观检验、物理性能测试和光学性能测试等，确保光纤的质量符合相关标准和要求。
7. 包装仓储：对合格的成品光纤进行包装和标识，存放在仓储区内待发货。
以上是光纤生产的整体流程，下面将对光纤生产的主要工序和关键设备进行详细介绍。
二、光纤生产的主要工序和关键设备1. 材料准备工序材料准备工序是光纤生产的首要步骤，主要包括原材料接收检验、预处理和贮存等。
在光纤生产车间，需要配备原材料检测仪器、研磨设备、称量设备、包装设备和贮存设施等。
原材料接收检验：对原材料进行接收检验，检测原材料的外观和化学成分等，确保原材料的质量符合相关要求。
原材料预处理：对原材料进行研磨、筛分和称量等处理，去除杂质和掺杂物，提高原材料的纯度和稳定性。
原材料贮存：对处理后的原材料进行包装和标识，存放在贮存区内待用。
2. 光纤拉制工序光纤拉制工序是光纤生产的核心环节，主要包括预拉制、粗拉制、精拉制和均匀化等步骤。
在光纤拉制工序中，需要配备拉丝设备、熔融炉、拉丝模具、拉伸机和均匀化炉等设备。
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。
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。
拉丝工艺对光纤性能的影响
拉丝工艺对光纤性能的影响光纤是一种用于传输光信号的细长玻璃纤维或塑料纤维，它具有高传输速度、大带宽和抗干扰能力强等优点，因此在通信、医疗、军事等领域得到广泛应用。
而光纤的性能受到拉丝工艺的影响，拉丝工艺对光纤性能的影响是十分重要的。
拉丝工艺是光纤制造的关键环节之一，其质量直接影响光纤的性能和品质。
光纤制造的一般工艺为：原材料预处理、预成型、拉丝、包覆、涂层、复合、割断、烤焙等。
在整个工艺中，拉丝工艺是至关重要的步骤，影响着光纤的质量和性能。
拉丝工艺对光纤的几何尺寸和光学性能有着直接的影响。
通过拉丝工艺能够控制光纤的直径、圆整度、粗糙度等几何参数。
拉丝过程中，拉力和温度的控制可以调节光纤的拉丝速度和拉丝倍数，从而控制光纤的直径。
而光纤的直径和圆整度对其的传输损耗和带宽有着直接的影响。
拉丝工艺还能影响光纤的纤芯折射率、色散等光学参数，进而影响其传输性能和光学性能。
拉丝工艺对光纤的机械性能也有着重要的影响。
光纤在使用过程中会受到一定的拉伸、弯曲和挤压等力，因此其机械强度和耐久性是十分重要的。
拉丝工艺中拉力和温度的控制可以影响光纤的拉伸性能、弯曲性能和挤压性能。
通过拉丝工艺的调节，可以实现光纤的高强度、高韧性和高抗压性，提高其在使用过程中的稳定性和可靠性。
拉丝工艺还对光纤的表面质量和包覆质量有着直接的影响。
拉丝工艺中的涂层和封闭工艺不仅能保护光纤，还能影响其的表面粗糙度、清洁度和润湿性。
通过控制涂层工艺可以实现光纤表面的附着力和耐磨性，保证光纤在使用过程中不易受到外界环境的影响。
拉丝工艺还对光纤的色散和非线性度有着一定的影响。
拉丝工艺中纤芯的抽拉过程会影响纤芯的非均匀性，进而影响其色散和非线性度。
通过拉丝工艺的调节可以改善光纤的色散特性和非线性特性，提高其在长距离和高速传输中的性能表现。
拉丝工艺对光纤的性能有着多方面的影响，包括几何尺寸、光学性能、机械性能、表面质量、色散和非线性度等方面。
通过优化拉丝工艺，可以提高光纤的质量和性能，满足不同领域对光纤的不同需求。
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。
光纤拉丝工艺
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2000ºC，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。
因(3)此大，功光氧率纤CO的化2外激径光温可器由。度上式在给出2：5d02=0VºDC2/V。f 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 具体的机械和电气设备系统包括：机械系统拉丝塔架、送棒及调心系统、加热炉、激光测径仪、牵引装置、水气管路系统，电气局部
在正常状态，假设预制棒的馈送速度为V，光纤的拉丝速度 为Vf，预制棒的外径为D，裸光纤的外径为d。根据熔化前的棒 体容积等于熔化拉丝后光纤的容积的特点，可知，前三者与光 纤的外径有如下关系：
VD2=Vfd2
因此，光纤的外径可由上式给出：d2=VD2/Vf
(3)加热装置 热源不仅要提供足以熔融石英玻璃的2000ºC以上高温，还必 须在拉制区域能够非常精确的控制温度，因为在软化范围内， 玻璃光纤的精度随温度而变化，在此区域内，任何温度梯度 的波动都可能引起不稳定性而影响光纤直径的控制。同时， 由于2000ºC的高温已超过一般材料的熔点，因而加热炉的设 计是拉丝技术的又一关键技术。常用的拉丝热源有：(1)气体 喷灯；(2)各种电阻及感应加热炉；(3)大功率CO2激光器。
光缆生产、加工及制造工艺
光缆生产、加工及制造工艺重点内容:原料提纯工艺、预制棒汽相沉积工艺、拉丝工艺、套塑工艺、余长形成、松套水冷、绞合工艺、层绞工艺难点:汽相沉积工艺参数确定、拉丝环境保护、余长的控制、梯度水冷的控制、绞合参数的选择主要内容:通信用光纤是由高纯度SiO2与少量高折射率掺杂剂GeO2、TiO2、Al2O3、ZrO2和低折射率掺杂剂SiF4(F)或B2O3或P2O5等玻璃材料经涂覆高分子材料制成的具有一定机械强度的涂覆光纤。
而通信用光缆是将若干根（1～2160根）上述的成品光纤经套塑、绞合、挤护套、装铠等工序工艺加工制造而成的实用型的线缆产品。
在光纤光缆制造过程中，要求严格控制并保证光纤原料的纯度，这样才能生产出性能优良的光纤光缆产品，同时，合理的选择生产工艺也是非常重要的。
目前，世界上将光纤光缆的制造技术分成三大工艺.光纤制造工艺的技术要点:1.光纤的质量在很大程度上取决于原材料的纯度，用作原料的化学试剂需严格提纯，其金属杂质含量应小于几个ppb，含氢化合物的含量应小于1ppm，参与反应的氧气和其他气体的纯度应为6个9（99.9999％）以上，干燥度应达－80℃露点。
2.光纤制造应在净化恒温的环境中进行，光纤预制棒、拉丝、测量等工序均应在10000级以上洁净度的净化车间中进行。
在光纤拉丝炉光纤成形部位应达100级以上。
光纤预制棒的沉积区应在密封环境中进行。
光纤制造设备上所有气体管道在工作间歇期间，均应充氮气保护，避免空气中潮气进入管道，影响光纤性能。
3.光纤质量的稳定取决于加工工艺参数的稳定。
光纤的制备不仅需要一整套精密的生产设备和控制系统，尤其重要的是要长期保持加工工艺参数的稳定，必须配备一整套的用来检测和校正光纤加工设备各部件的运行参数的设施和装置。
以MCVD工艺为例：要对用来控制反应气体流量的质量流量控制器（MFC）定期进行在线或不在线的检验校正，以保证其控制流量的精度；需对测量反应温度的红外高温测量仪定期用黑体辐射系统进行检验校正，以保证测量温度的精度；要对玻璃车床的每一个运转部件进行定期校验，保证其运行参数的稳定；甚至要对用于控制工艺过程的计算机本身的运行参数要定期校验等。
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。
光纤拉丝工艺过程
光纤拉丝工艺过程嘿，朋友们！今天咱就来唠唠光纤拉丝工艺过程这档子事儿。
你想啊，这光纤就好比是信息传递的超级高速公路，那这高速公路是咋建成的呢？这就得从光纤拉丝工艺说起啦！首先呢，得有那高质量的光纤预制棒，这就像是盖房子得有好的砖头一样。
这预制棒可是个宝贝，里面蕴含着制造光纤的关键成分。
然后呢，就把这预制棒放到一个特别的设备里，就像是把宝贝放进了魔法盒子。
接下来，神奇的事情发生啦！在高温的作用下，预制棒开始变软，就像巧克力在太阳下慢慢融化一样。
然后，通过一个细细的孔，这软化的材料就被拉出来啦，就像面条从面条机里出来一样，只不过这“面条”可细得很呐，比头发丝还细好多好多倍呢！这就是光纤啦。
在这个过程中，可不能有一点马虎。
温度得控制得刚刚好，不然拉出来的光纤可能就不达标啦。
这就好比做饭，火候掌握不好，那菜的味道可就差远了。
而且啊，拉的速度也得合适，太快或太慢都不行，就像跑步一样，得保持一个合适的节奏。
拉出来的光纤还不算完事儿呢，还得给它穿上一层“保护衣”，就像我们天冷了要穿厚衣服一样。
这层“保护衣”能让光纤更结实，不容易损坏。
你说这光纤拉丝工艺神奇不神奇？就这么一步步的，把一个看似普通的预制棒变成了能传递大量信息的光纤。
这可真是科技的力量啊！想象一下，如果没有这精细的光纤拉丝工艺，我们的网络能有这么快吗？我们能这么顺畅地看视频、打电话、玩游戏吗？肯定不行啊！所以说，这看似不起眼的工艺，其实在我们的生活中起着超级大的作用呢！咱再回过头来想想，这整个过程是不是很有意思？从一个大块头的预制棒，变成了细细的光纤，还穿上了保护衣，最后成为了我们生活中不可或缺的一部分。
这就像一个丑小鸭变成白天鹅的故事一样，充满了惊喜和奇迹。
总之啊，光纤拉丝工艺就是这么神奇，这么重要。
它让我们的信息世界变得更加丰富多彩，让我们的生活更加便捷和美好。
咱可得好好感谢那些研究和实践这个工艺的人们，是他们让我们享受到了这么好的科技成果。
怎么样，朋友们，现在是不是对光纤拉丝工艺有了更深的了解呢？。
《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。
光纤预制棒
③ 在主操作界面上设置Ar气流量（上中下）
底门 炉底塞
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
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
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
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
拉丝塔结构
环境条件 ： 洁净度：10000级 温度：20ºC－30 ºC 湿度：40%－70%
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
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
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
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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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
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
底门
卡盘 预制棒 加热炉
拉丝操作步骤三（穿丝）
2.穿丝
1. 安装涂覆器的模具。。 2. 一次穿丝。 3. 在辅助牵引轮的正下方剪断光纤，移走废纤盒， 在一次。 4. 涂覆器处开始穿丝。不要插入光纤太急，而要 缓慢插入。 5. 当光纤被卡住时，轻轻抽回光纤并进行重新 插入。 6. 在光纤顺利通过模具之后，从模具底部拉紧光 纤，并同时挂上牵坠。 7. 在光纤穿过一次固化UV固化灯时，半关闭UV 固化灯门，注意：光纤不要摩擦灯门。
收线轮
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
拉丝操作步骤四（涂覆和加速）
1.涂覆开始和加速
1. 打开UV固化灯和送排风开关。 2. 检查并确定主控柜上[一次涂覆] 和[二次涂覆]树脂温 度 3. 当牵引速度为15m/min时，启动第二次涂覆。确定气 控柜上第二次涂覆CO2流量，确定二次涂覆初始压力, 确定气控柜上二次涂覆UV固化灯氮气喷入和喷出流量. 4. 根据直径测量仪的显示检查涂覆的进行情况，观察牵 引轮并判断涂覆进行是否顺利
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
拉丝操作步骤三（穿丝）
1.在辅助牵引轮处牵引
① 当炉温达到下料温度时，每5分钟左右稍微打开炉底门，用 有色玻璃片观察拉丝炉内光纤状态；如果发现拉丝光纤料头 从退火管中滴下，马上打开拉丝炉底门，进行下面操作，否 则，关闭炉底门 ② 料头直径小于10mm，不必剪断料头，让料头自然下落，当 在炉底门处的光纤直径大概在1-2mm时，关闭炉底门；如 果料头直径较大，则要用斜口钳剪断光纤,再用镊子夹住光 纤，轻轻往下拉，当在炉底门处的光纤直径大概在1-2mm 时，关闭炉底门。注意：不要碰到光纤。 ③ 当料头到辅助牵引轮处时，先将手放置在光纤旁，感觉光纤 是否冷却，如果光纤温度较高，不要用手触摸，而用斜口钳 往废纤盒内拉光纤，并将料头切掉；待光纤冷却可以用手触 摸时，再用手拉细光纤 ④ 用手牵引光纤端头使其变细(约200um)，按下辅助牵引轮 控制盒上的[关]，合上辅助牵引轮, 由辅助牵引轮挟持并牵 引光纤，同时，将一废纤盒放在辅助牵引轮下收集光纤
拉丝操作步骤四（涂覆和加速）
1.涂覆开始和加速
9. 按住收线机上B盘一侧的〔线盘闭〕，直至闪烁指示灯灭。 然后按住控制柜上的收线[自动]按钮，光纤将自动缠绕在 收线机B盘上 10.在控制柜上手动调整光纤的速度和炉温, 保持裸光纤的直 径为125±1µm。 11.当炉温升到运行温度（2100-2300ºC）,牵引速度大于 40m/min, 裸光纤的直径为125±1µm时，按下控制柜上 [牵引盘] 中的〔自动〕按钮和〔XY位置调整〕中的[自动] 按钮。 12.完全关闭UV固化灯光纤出入口的灯门。 13.在拉丝速度达到100m/min时，设定电脑主操作面上 〔母棒推进装置〕中拉丝速度〔自动〕，设定拉丝速度数 值为500m/min。
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
拉丝操作步骤二（拉丝炉升温）
2.预制棒进给
XY
① 在把棒的顶端套两个喉箍 ② 用三角卡盘夹好预制棒把棒，并用2 公斤的力矩扳手将预制棒卡紧。 （如听到咔嗒一声即松，不得继续 用力以免夹裂把棒）去掉炉底塞， 关闭拉丝炉底门 ③ 揭开炉顶盖 ④ 在预制棒进给机构的开关盒上按下 [寸动下降]以降低预制棒。
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。
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 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。
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）
筛选工艺及设备简介（筛选设备）
张力轮
放线轮
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
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%
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