光纤生产工艺

光纤生产流程
1.预制棒和尾管的入库（贴上编码，例如预制棒编SD091204001尾管编码：F100828018）
2．抛光流程
抛光的定义：在光纤生产的过程中，预制棒与尾管的对接即称之为抛光
抛光流程：将预制棒与尾管分别固定在机器上，尽量使其切面对齐，经过高温持续加热1小时，融化焊接，然后磨平焊接口，最后冷却足够（2小时以上）取下。

高温加热预制棒尾管
3.拉丝过程3.1裸光纤
光纤外径波动越小越好，光纤直径波动可导致光纤产生后散射功率损耗和光纤接续损耗。

光纤外径的波动引起芯径和模场直径波动,导致光纤散射损耗、接续损耗增加。

假设光纤芯径波动与外径波动成正比，则两个外径不同的光纤接续时,在光纤接续点的损耗可见为:
A(直径波动)≈20log｛2/（a1/a2+a2/a1）｝(dB)设a 1=126μm，a 2=124μm，则A=0.001(dB)；设a 1=127C a 2=123μm 则A=-0.0045(dB)。

因此将光纤的外径波动控制在±1μm 为好。

提高拉丝速度,适当降低拉丝温度，减少预制棒在高温炉中的停留时间。

减小包层中水分量向新区扩散,有利于降低光纤拉丝附加衰减。

提高拉丝速度,增大拉丝张力可减小外径波动，还有利于减小E’缺陷的产生。

也有利于光纤强度的增加。

但高速拉丝需要更高的炉温加热功率，也就更容易产生温场不均匀的现象。

会对光纤翘曲度有较大的影响(翘曲度是指裸光纤在不受任何外界应力的情况下的发生弯曲所对应的曲率半径)。

影响翘曲度的原因主要是光纤在温场中受热不均匀，导致光纤在颈向收
缩不同，造成光纤翘曲度减小。

而光纤的翘曲度是光缆用户较为关心的指标之一，尤其在带光纤中，光纤翘曲度要是偏小将对接续带来不良后果。

由于光纤高速拉丝炉有以下基本要求:
A.设计理想的温区分布和气路设计以便产生理想的预制棒变颈形状。

B.炉温稳定可调,便于精确控制拉丝张力。

C.加热炉元件选择和气流设计保证光纤表面尽可能少污染。

因而通过对拉丝炉元器件进行结构改良，并对炉内气流工艺改进。

得到以下结果:
A.最终使光纤在拉丝过程中的F径变化幅值控制在0.3μm左右。

B.光纤翘曲度控制在10m以上
C.光纤各波长衰减特性良好
3.2光纤涂覆
涂覆是光纤生产中十分重要的一个特殊过程，涂层质量对光纤强度和损耗有较大的影响。

裸光纤高速进入模具被拉入涂料液中，由于光纤本身是带有热量的,因此在模具顶部的涂料粘性就低于涂料罐里的涂料粘度。

这种涂料间粘度差会造成压力差，来推动涂料向上涌动。

通过一定的涂覆压力，来保持模具内涂覆液面的稳定。

若裸光纤温度过高（增加拉丝速度）会对涂覆液面平衡会失去控制，使涂覆不稳定，涂层产生异常。

对涂覆质量和光纤性能造成影响。

良好的稳定涂覆状态应包括以下几个方面：a在涂覆层中无气泡或杂质；b良好的涂层同心度；c小的涂层直径变化。

在高速拉丝状况下，为了取得良好和稳定的涂覆状态，必须让光纤在进入涂覆模时保持恒定和足够低的温度（一般认为在50℃左右）。

随着拉丝速度的提高，空气在光纤涂覆时混入涂层的几率大大的提高了。

同时在高速拉丝时，拉丝张力也大大的提高了，由涂覆模产生的向心力和拉丝张力的相互作用的结果决定了涂覆状态的稳定性。

这就要求在高速拉丝时，使用能产生更高向心力的模具和更精准的模座倾角调整系统来确保涂覆稳定性。

光纤高速拉丝后，曾有以下光纤涂覆不良的现象发生：
A.在线拉丝时涂层径变化大且涂层偏心不良；
B.涂层有气泡
C.涂层与包层之间分
层
涂层固化不良如经过以下一些工艺改进和设备调整进行涂覆优化：
A.针对涂层径变化大的情况，优化涂覆工艺，最终使涂层径变化幅值和涂层同心度
达到理想的状态
B.针对涂层有气泡，优化冷却装置，改造冷却效能，使裸光纤在生产过程中达到均
匀、效果良好的冷却。

C.针对涂层固化不良、涂层与包层之间分层现象。

对光纤涂覆后的UV固化系统进
行了改进，使其达到优良的气密性；改造系统的定位确保光纤在UV固化石英管
内固化时的最佳位置。

经过以上对相关工艺参数和设施的改良后，获得了优良的涂层质量，以保证光纤性能的稳定可靠。

拉丝塔过程
4.光纤测试参数和测试方法简要介绍
光纤布线系统安装完成之后需要对链路传输特性进行测试，其中最主要的几个测试项目是链路的衰减特性、连接器的插入损耗、回波损耗等。

下面我们就光纤布线的关键物理参数的测量及网络中的故障排除、维护等方面进行简单的介绍。

4.1、光纤链路的关键物理参数
A.衰减：
a)衰减是光在光沿光纤传输过程中光功率的减少。

b)对光纤网络总衰减的计算：光纤损耗（LOSS）是指光纤输出端的功率Power
out与发射到光纤时的功率Power in的比值。

c)损耗是同光纤的长度成正比的，所以总衰减不仅表明了光纤损耗本身，还反映
了光纤的长度。

d)光纤损耗因子（α）：为反映光纤衰减的特性，我们引进光纤损耗因子的概念。

e)对衰减进行测量：因为光纤连接到光源和光功率计时不可避免地会引入额外的
损耗。

所以在现场测试时就必须先进行对测试仪的测试参考点的设置（即归零
的设置）。

对于测试参考点有好几种的方法，主要是根据所测试的链路对象来
选用的这些方法，在光纤布线系统中，由于光纤本身的长度通常不长，所以在
测试方法上会更加注重连接器和测试跳线上，方法更加重要。

B,回波损耗：反射损耗又称为回波损耗，它是指在光纤连接处，后向反射光相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。

改进回波损耗的方法是，尽量选用将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。

C.插入损耗：插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。

插入损耗愈小愈好。

插入损耗的测量方法同衰减的测量方法相同。

4.2光纤网络的测试测量设备
A、光纤识别器
它是一个很灵敏的光电探测器。

当你将一根光纤弯曲时，有些光会从纤芯中辐射出来。

这些光就会被光纤识别器检测到，技术人员根据这些光可以将多芯光纤或是接插板中的单根光纤从其他光纤中标识出来。

光纤识别器可以在不影响传输的情况下检测光的状态及方向。

为了使这项工作更为简单，通常会在发送端将测试信号调制成270Hz、1000Hz或2000Hz 并注入特定的光纤中。

大多数的光纤识别器用于工作波长为1310nm或1550nm的单模光纤光纤，最好的光纤识别器是可以利用宏弯技术在线地识别光纤和测试光纤中的传输方向和功率。

B、故障定位器（故障跟踪器）
此设备基于激光二极管可见光（红光）源，当光注入光纤时，若出现光纤断裂、连接器故障、弯曲过度、熔接质量差等类似的故障时，通过发射到光纤的光就可以对光纤的故障进行可视定位。

可视故障定位器以连续波（CW）或脉冲的模式发射。

典型的频率为1Hz或2 Hz，但也可工作在kHz的范围。

通常的输出功率为0dBm(1Mw)或更少，工作距离为2到5 km，并支持所有的通用连接器。

C、光损耗测试设备（又称光万用表或光功率计）
为了测量一条光纤链路的损耗，需要在一端发射校准过的稳定光，并在接收端读出输出功率。

这两种设备就构成了光损耗测试仪。

将光源和功率计合成一套仪器时，常称作光损耗测试仪（也有人称作光万用表）。

当我们测量一条链路的损耗时，需要有一个人在发送端操作测试光源而另一个人在接收端用光功率计进行测量，这样也只能得出一个方向上的损耗值。

通常，我们需要测量两个方向上的损耗（因为存在有向连接损耗或着说是由于光纤传输损耗的非对称性所致的）。

这时，技术人员就必须相互交换设备并再进行另一个方向的测量。

可是，当他们相隔十几层楼或是几十千米时该怎么办呢？很明显，如果这两个人每人都有一个光源和一个光功率计，那么他们就可以在两边同时测量了，现在的用于认证测试的高级光纤测试套机是可以实现双向双波长的测试的，如：Fluke的CertiFiber和DSP电缆测试系列的FTA光纤测试包。

简而言之，要完成一项光损耗的测量工作，一个校准了的光源和一个标准的光功率计是不可缺少的。

5．光纤筛选参数
5.1OTDR参数以及参考值
检验项目参考值
OTDR
测试长度
1310nm端衰减UA级∈[0.31,0.34]；A级∈[0.31,0.36]dB/km 1310nmA端衰减
1310nmB端衰减
1550nm衰减UA级∈[0.17,0.2]；A级∈[0.17,0.22]dB/km 1550nmA端衰减
1550nmB端衰减
1310nm端差UA级<=0.04；A级<=0.05dB/km 1550nm端差UA级<=0.04；A级<=0.05dB/km 1310nm衰减不连续性UA级<=0.05；A级<=0.05dB 1550nm衰减不连续性UA级<=0.05；A级<=0.05dB 1310nm衰减不均匀性UA级<=0.05；A级<=0.05dB 1550nm衰减不均匀性UA级<=0.05；A级<=0.05dB
5.2几何参数
检测项目参考值
几何参数
包层直径UA级∈[124.3,125.7]；A级∈[124,126]um 包层不圆度UA级<=0.8；A级<=1um 涂层直径UA级∈[238,248]；A级∈[235,255]um 外涂层包层同心度误差UA级<=12；A级<=12um 涂层不圆度UA级<=6；A级<=6um 芯包同心度误差UA级<=0.5；A级<=0.6um 内涂层直径
内涂层包层同心度误差
芯直径
5.3光学特性
检测项目参考值
光学特性
1310MFD UA级∈[8.8,9.6]；A级∈[8.6,9.8]um
1550MFD UA级∈[9.9,10.9]；A级∈[9.6,11.2]um
截止波长UA级∈[1150,1330]；A级∈[1150,1330]um
1310谱衰减
1383nm衰减UA级∈[0.25,0.33]；A级∈[0.25,0.34]dB/km
1550谱衰减
1625nm衰减UA级∈[0.18,0.24]；A级∈[0.18,0.24]dB/km 1285-1330范围内最大衰减与1330nm相比UA级<=0.04；A级<=0.04dB/km 1525-1575范围内最大衰减与1550nm相比UA级<=0.03；A级<=0.03dB/km
5.4翘曲度
检测项目参考值
翘曲度翘曲度UA级∈[4,100]；A级∈[4,100]m
5.5色散特性
检测项目参考值
色散特性
零色散波长UA级∈[1302,1322]；A级∈[1300,1324]nm 零色散斜率UA级∈[0.08,0.092]；A级∈[0.08,0.092]ps/(nm^2.km) 1285-1339nm色散UA级<=3.4；A级<=3.4ps/(nm.km) 1271-1360nm色散UA级<=5.3；A级<=5.3ps/(nm.km) 1550nm色散UA级∈[14,17]；A级∈[14,18]ps/(nm.km) 1625nm色散UA级∈[18,22]；A级∈[18,22]ps/(nm.km)
5.6PMD
检测项目参考值
PMD PMD UA级<=0.15；A级<=0.2ps/km^0.5
6氘气处理光纤的氢敏感性
通过分析光纤的过氧基缺陷,用氘气对成品低水峰光纤进行处理,以降低光纤的氢敏感性.结果表明,氘气处理后光纤在1383m的氢损值小于0.01dB/km,并且这种抗氢损能力不随
时间变化而变化,从而保证了光纤长期使用过程中的稳定性.
简要操作：将光纤暴露于包括氘气的气体混合物以使光纤与氘气接触；以及脱气步骤，在负压条件下对氘气处理过的光纤进行脱气。