光纤预制棒制造工艺

光纤预制棒折叠编辑本段概述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。

折叠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，使其不受光和水汽预制棒拉丝等外部物质的污染，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。

折叠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。

折叠编辑本段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(MCVD:Modified Chemical Vapour DepositiON)---轴向汽相沉积法(VAD:Vapour phase Axial Deposition)---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(PCVD:Plasma 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OVD、VAD、MCVD、PCVD。

光纤预制棒生产工艺光纤预制棒是一种用于制造光纤连接器和光纤封装芯子的重要材料。

其生产工艺包括原材料准备、光纤预处理、预制棒加工、光纤接头组装和成品检测等环节。

首先是原材料准备。

光纤预制棒采用的主要材料包括光纤、辅助材料和包覆材料。

光纤是光纤预制棒的核心材料，需要在准备阶段进行裁剪和清洁。

辅助材料主要是一些胶水和填充物等，用于固定光纤和增加预制棒的强度。

包覆材料则用于包覆光纤和辅助材料，以保护光纤的性能和稳定性。

接下来是光纤预处理。

光纤在预制棒生产之前需要进行一系列处理，包括光纤覆铝、去包覆、剥皮、修切、打磨等工艺。

这些处理过程可以提高光纤的质量和稳定性，同时也方便后续工艺的操作。

然后是预制棒加工。

预制棒加工是将光纤和辅助材料组合在一起，形成一个整体的过程。

该过程主要包括衬垫制备、粘接材料的涂布、搓揉和成型等步骤。

衬垫的制备是为了提供一个平整的工作表面，方便后续的涂布和粘接。

粘接材料的涂布是将胶水均匀地涂布在光纤上，并将辅助材料贴合在上面。

搓揉和成型则是将光纤和辅助材料进行充分的混合和塑造，以确保预制棒的质量。

接着是光纤接头组装。

光纤接头组装是将预制棒连接到光纤封装芯子上，形成完整的连接器。

该过程主要包括光纤封装芯子的安装和预制棒的固定。

光纤封装芯子的安装是将光纤插入封装芯子中，并进行精确的定位和固定。

预制棒的固定则是使用胶水或其他固定材料将预制棒牢固地粘合在封装芯子上。

最后是成品检测。

成品检测是对光纤预制棒进行质量检测和性能测试，以确保其符合相关标准和要求。

成品检测包括外观检查、尺寸检测、光学性能测试等。

只有经过严格的成品检测，才能保证光纤预制棒的质量和可靠性。

综上所述，光纤预制棒的生产工艺涵盖了原材料准备、光纤预处理、预制棒加工、光纤接头组装和成品检测等多个环节。

每个环节都需要严格控制和操作，才能生产出高质量的光纤预制棒。

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。

光纤预制棒的制造工艺包括光纤预制棒是一种用于制造光纤的关键部件，它包括芯棒和护套。

光纤预制棒的制造工艺涉及多个步骤和技术，下面将详细介绍光纤预制棒的制造工艺。

首先，光纤预制棒的制造需要选择合适的材料。

通常情况下，芯棒材料和护套材料都需要具备高纯度、低损耗和稳定的特性。

最常用的芯棒材料是二氧化硅（SiO2），而护套材料则可以使用氟化聚合物等。

接下来，需要制备芯棒材料。

传统上，芯棒材料是通过化学气相沉积（CVD）的方法制备的。

这种方法利用一种含氧化硅前驱体的气体在高温下与硅芯棒反应产生SiO2高纯度膜。

现在，也有其他一些制备方法，如水热法和溶胶-凝胶法。

制备芯棒材料后，需要对其进行处理和烧结。

这个过程包括对芯棒进行拉伸、切割和烧结。

拉伸是将芯棒材料拉伸成所需直径的重要步骤。

切割是将拉伸后的芯棒切割成合适长度的步骤。

烧结是将芯棒在高温下加热，使其固化和增强。

接下来是护套的制备。

护套材料通常是通过挤出法制备的。

挤出法是将护套材料加热至高温并通过模具挤出成形。

这个过程需要确保护套材料均匀分布并且无气泡。

制备好芯棒和护套后，需要将它们结合在一起制成预制棒。

这个过程称为包覆或涂覆。

包覆通常使用带有压力的机械设备进行。

在包覆过程中，芯棒通过旋转和拉制，涂覆上一层护套。

涂覆层的厚度和材料需要精确控制，以确保光纤的性能。

最后，制备好的光纤预制棒需要经过检验和测试。

这些测试包括光学特性的测量，如损耗、插入损耗和返回损耗，以及机械特性的测量，如弯曲半径和抗张强度。

总结起来，光纤预制棒的制造工艺包括材料选择、芯棒制备、芯棒处理和烧结、护套制备、包覆和涂覆，以及最后的检验和测试。

这些步骤都需要精确的控制和高质量的材料，以确保光纤预制棒的性能和可靠性。

光纤预制棒的制备方法光纤预制棒制备方法光纤预制棒是光纤传输中必须用到的材料，是光纤传输的基石。

其组成是由纤芯、包层和保护层组成，这些层的制备至关重要。

本文将介绍光纤预制棒的制备方法，包括纤芯、包层、保护层的制备方法。

一、纤芯的制备方法1.化学气相沉积法这种制备方法是先将所需的原料蒸发在反应室内，然后让这些蒸发物与一定的气体反应生成所需的产品。

这种方法具有工艺简单，能掌控材料的纯度和厚度，可以实现产量的大规模化等优点。

具体步骤：(1)在石英极片上制备所需的模板，以保证纤芯的厚度和宽度能够满足要求。

(2)将所需原料在石英极片上进行蒸发，同时在反应室中加入适量的反应气体，如SiCl4、GeCl4等。

(3)将反应产物沉积在石英极片上，形成纤芯。

(4)通过烘干等方式去除残留的气体和液体，得到纤芯。

2.化学溶液法这种制备方法是将所需的原料溶解在溶液中，然后将溶液分别加入到石英极片的凹槽中，使其自然干燥形成纤芯。

具体步骤：(1)在石英极片上制备所需的凹槽，保证凹槽的大小和形状与模板相符。

(2)将原料溶解在溶液中，其中常用的溶液是氟化物水溶液、硝酸水溶液等。

(3)将溶液分别加入到凹槽中，待其自然干燥，得到纤芯。

二、包层的制备方法1.化学气相沉积法这种制备方法是先将所需的原料蒸发在反应室内，然后让这些蒸发物与一定的气体反应生成所需的产品。

与纤芯的制备方法相似，这种方法具有工艺简单，能掌控材料的纯度和厚度，可以实现产量的大规模化等优点。

具体步骤：(1)将纤芯置于反应室中。

(2)将所需原料在石英极片上进行蒸发，同时在反应室中加入适量的反应气体。

(3)将反应产物沉积在纤芯的表面，形成包层。

(4)通过烘干等方式去除残留的气体和液体，得到包层。

2.化学溶液法这种制备方法是将所需的原料溶解在溶液中，然后将溶液分别加入到石英极片的凹槽中，使其自然干燥形成包层。

具体步骤：(1)在石英极片上制备所需的凹槽，保证凹槽的大小和形状与模板相符。

光纤的生产工艺光纤是用纤维材料制作而成的导光装置，广泛应用于通信、医疗、航天、工业等领域。

其生产工艺主要包括光纤预制棒制备、光纤拉丝和光纤涂覆等步骤。

首先，光纤预制棒制备是光纤生产的第一步，也是最为关键的一步。

预制棒的制备过程主要包括材料准备、预臂棒成型、磨削和烧结等步骤。

首先，根据光纤的需要选择适当的材料，如石英玻璃、高纯度单晶体等。

然后，将材料研磨成粉末，加入适量的添加剂，并混合均匀。

接下来，将粉末放入预臂棒模具中，通过振荡、挤压等方法制成棒状。

最后，将预臂棒进行磨削和烧结处理，使其具有光学所需的优良性能。

其次，光纤拉丝是光纤生产的核心步骤。

拉丝过程主要包括预拉丝、细拉丝和定形三个阶段。

首先，将预制棒放入拉丝炉中进行预热。

然后，将预热后的预制棒通过轮子式拉丝机进行拉丝，拉出较细的光纤。

拉丝过程需要控制温度、速度和拉力等参数，以保证光纤的质量和尺寸。

在细拉丝阶段，通过不断减小拉丝孔口的尺寸，使光纤的直径得到进一步细化。

最后，在定形阶段，将拉出的细拉丝进行冷却和定型，使其稳定成型，并进行必要的切割和打磨等处理。

最后，光纤涂覆是为了保护光纤并改变其光学特性。

涂覆过程主要包括涂覆材料准备、涂覆罩和固化等步骤。

首先，根据需求选择适当的涂覆材料，如聚合物等。

然后，将涂覆材料加热融化，并通过涂覆罩涂覆在拉丝好的光纤表面。

涂覆罩的形状和尺寸应与光纤的直径相匹配。

最后，在涂覆好的光纤上进行固化处理，使涂层硬化成薄膜状，并保证其精确的位置和厚度。

总的来说，光纤的生产工艺是一个复杂且精密的过程，需要掌握多种技术和工艺流程。

通过光纤预制棒制备、光纤拉丝和光纤涂覆等步骤，可以得到质量优良的光纤产品，满足各种应用领域的需求。

PAGE 069生产制造Production & Manufacture浅析大尺寸光纤预制棒（OVD 法）的制备工艺■ 董瑞洪 刘法林（富通集团（嘉善）通信技术有限公司 浙江 嘉善 314000）光纤预制棒的大型化是降低光纤拉丝成本的必要手段，本文介绍了利用ＯＶＤ法生产大尺寸光纤预制棒的工艺方法，主要包括大尺寸光纤预制棒在沉积、烧结、保温过程中的设备与工艺介绍。

Increasing optical fiber preform size is considered as an essential way to decrease the cost of optical fiber drawing. In this paper, OVD process for large size optical fiber preform production is briefly described, including the equipments and processes of large size optical fiber preform over cladding during deposition, sintering and annealing procedure.大尺寸光纤预制棒 ＯＶＤ法 沉积 烧结 保温large size optical fiber perform; OVD method; Deposition; Sintering; AnnealingDoi:10.3969/j.issn.1673-5137.2021.01.007摘 要Abstract关键词Key Words一、引言随着“5G”商用提速、“宽带中国”、“信息经济”、“互联网+”、“网络提速降费”和“一带一路”等一系列国家战略的实施，光通信产业快速发展，我国的光纤预制棒产业取得了长足的进步，国内以浙江富通为代表的企业实现了具有自主知识产权光纤预制棒的规模化生产[1]。