当前位置：文档之家 › 光纤着色质量影响因素的探讨_吴椿烽

光纤着色质量影响因素的探讨_吴椿烽

  • 格式：pdf
  • 大小：324.74 KB
  • 文档页数：4

图 3 光纤断裂的几种典型情况
对于以上情况可采取的措施是: a. 及时检查、清 洗模具和管道, 防止微小粉尘等杂质堵塞模具, 并检 查放线轮等表面是否存在凹凸点或异物, 避免光纤 因受到着色模具或放线轮表面杂质等划伤或擦伤而 导致断裂; b. 通常光纤在制造、筛选过程中或者在着 色工序中发生非正常断裂, 由于此时速度极快, 无法 骤停, 因此光纤外端部分会造成鞭打, 一般可根据速 度去除相应长度的光纤外端部分, 防止存在断裂隐 患的光纤流入下道工序中; c. 对于涂覆层未断、内部 断裂的光纤, 需提高光纤本身的强度, 减少或降低筛 选张力, 更不宜进行验证光纤强度的二次筛选; d. 对 于因高强度张力断纤的现象, 一方面应防止放线、收 线速度出现波动或电机不稳, 造成舞蹈轮频频抖动, 产生附加张力; 另一方面应定期清洁放线轮凹槽表 面, 防止有杂质掉入, 同时, 也应控制好排线参数, 避 免出现排线不良等现象。
由基聚合反应。如果氮气流量不足或过小, 使得环 境中有氧气存在, 氧与自由基进行反应, 产生过氧化 自由基, 将会极大地阻碍液态高分子聚合物链的交 联, 从而降低固化速度。相反, 如果氮气流量过大, 在生产过程中容易导致着色光纤产生抖动, 引起光 纤着色不均匀或着色层同心度差的问题, 甚者, 着色 光纤在 1 550 nm 波长处的衰减明显增加。因此, 氮 气流量的控制对光纤着色的固化反应尤为重要, 应 根据固化的效果, 合理调节氮气的流量。 1. 2 固化炉石英管的洁净度
0引言
随着高速宽带网络的发展, 光缆已成为我国信 息传输的主体, 人们对光缆性能的要求也日益提高。 目前国内生产的光缆已完全达到 IT U ( 国际电信联 盟) 和 IEC( 国际电工委员会) 相关标准的要求。由 于光纤着色固化是光缆生产流程中的第一道工序, 也是一道极为重要的工序, 因此光纤着色质量的优 劣, 将直接影响到后续光缆生产及使用性能。
# 30 #
光纤与电缆及其应用技术
2010 年第 5 期
力。b. 光纤放线轮圆度不均匀或放线轮表面不清洁 导致光纤受到摩擦力。c. 着色模具不清洁导致光纤 受到摩擦力。d. 排线不齐, 造成压纤或抛纤, 引起压 应力。e. 光纤着色涂层外径不均匀或其外表面黏附 有固化的涂料残骸或凝胶等杂质( 如图 2 所示) , 使 得光纤受到不均匀的收缩应力或压应力。对于以上 情况可采取的措施是: 调整相应的收线、放线张力; 调整收线轮电机功率、排线参数, 以改善收线 和排 线, 消除收线盘抖动等; 通过复绕的方法, 消除因压 纤引起的压应力; 清除模具及光纤放线轮表面的杂 质, 消除外界杂质引起的应力以及将光纤静置几天, 令其自然释放应力等。同时, 还需关注是否因光纤 着色固化度的原因而造成衰减增加, 如果是, 则需要 进行相应的工艺调整。
图 1 模具口油墨凝胶颗粒阻碍光纤着色
3 着色光纤的衰减
通常着色后的光纤在 1 310 nm、1 550 nm 窗口 下衰减应几乎没有变化, 但有时着色光纤的衰减会 明显增大, 特别是在 1 550 nm 波长处的衰减, 主要 原因是着色光纤受到应力作用。应力主要来源于以 下几方面: a. 收线张力过大, 使光纤受到较大的张应
一般 U V 光灯管除发射 UV 辐射光外, 还发射 红外辐射光, 这两种光对光敏油墨的固化都有影响。 在高分子聚合物链反应过程中产生的聚合热和光源 中的红外辐射热都会被油墨涂层吸收, 可加速自由 基聚合反应, 提高油墨固化度。此时, 如果固化炉内 温度过高, 就会造成过 固化, 导 致着色光纤损 耗增 大, 同时也影响 U V 光 灯管的寿命。因此, 固 化炉 内温度将影响光纤着色的固化速率, 继而影响油墨 最终的固化度。我们可通过调节固化炉抽风量的大 小, 来控制固化炉内的温度, 但抽风量也不能过大, 否则会使固化炉内温度过低, 而达不到固化效果。
固化炉中石英管内外表面的洁净度对光纤着色 固化质量影响极大。在相同的着色条件下( U V 光 功率、抽风量、生产速度等) , 石英管表面的污物等杂 质会对 U V 光的透射率造成一定程度的影响, 阻碍 U V 光透过石英管, 降低固化效果。为了解石英管 洁净度对光纤着色固化的影响, 我们采用傅立叶红 外光谱检测了两种油墨( 分别由两家供应商提供) 涂 覆的光纤 A 和 B 在不同洁净度石英管的固化炉内 进行着色固化试验后的固化度, 检测结果可参见表 1。从表中可见, 两种光纤的固化度均随着固化炉石 英管洁净度的变差而降低, 这说明石英管的洁净度 对油墨着色固化有很大的影响。因此, 保持石英管
1 光纤着色的固化度
固化反应充分与否是衡量光纤着色质量的最重 要依据, 其将直接影响着色层的均匀性和光纤的衰 减特性等。影响光纤着色固化度的主要因素有氮气 流量、固化炉石英管的 洁净度、固化炉内温度 的控 制、固化炉内抽风量、生产速度以及紫外( U V) 光灯 管的功率和不同着色涂料分子对 U V 光的吸 收与 散射程度等。其中尤以氮气流量、固化炉石英管的 洁净度、固化炉内温度的控制这三个因素最为关键。
吴椿烽, 等: 光纤着色质量影响因素的探讨
# 29 #
洁净是改善光纤着色固化质量的有效措施之一。
表 1 不同洁净度石英管固化炉的光纤着色固化度 %
光纤 洁净石英管
发白
非洁净石英管 油污发黄 严重发黄
A
98
82
65
37
B
95
79
65
34
由于没有专用的检测仪表, 通常光缆生产厂家 和施工现场人员无法直接测定固化度, 但可用相对 简单的替代方法进行检验, 如采用脱脂棉蘸有机溶 剂( 酒精、丙酮或丁酮) 来回擦拭着色光纤, 在擦拭过 程中力度应均匀适中, 以能够听见/ 吱吱0的摩擦声 为宜。如果擦拭次数达到 100 次以上, 擦拭棉上仍 不沾染颜色或光纤表面不掉色, 则可认为光纤着色 固化度合格; 反之, 则认为其固化度不合格。 1. 3 固化炉内温度控制
光纤与电缆及其应用技术 O pt ical F iber & Elect ric Cable
2010 年第 5 期 No. 5 2010
生产工艺
光纤着色质量影响因素的探讨
吴椿烽, 陆敏燕, 冒丽蓉
( 中天科技光纤有限公司 , 江苏 南通 226009)
[ 摘 要] 主要探讨了光纤着色工序中的影响因素。从光纤着 色固化、脱色、衰减以及 光纤断裂等 主要的工 艺 方面进行分析, 并提出了相应的控制措施 和解决方法。
光纤着色无规律脱色发生时, 经常是只有十几 米至几十米脱色, 而过后光纤着色又恢复正常。这 通常有以下几方面原因: a. 光纤一次涂覆层外径不 均匀; b. 光纤一次涂覆层固化度过高, 使光纤表面过 度光滑, 甚者发硬, 以致在着色时, 油墨涂料无法与 光纤的一次涂覆层有效结合, 引起着色不均匀或着 不上色的现象。c. 在着色模具口处, 着色油墨涂料 的凝胶颗粒和杂质与从涂覆杯模口通过的光纤表面 接触, 将尚未固化的油墨蹭掉, 如图 1 所示。由于这 些着色油墨凝胶颗粒或胶团并不是很牢固, 与光纤 接触后就被破坏, 所以光纤着色又能恢复正常。为 此, 在实际生产中应注意对模具的定时、定期清洗, 特别注意模口位置的清洁情况。
2 光纤着色的脱色
所谓脱色, 就是着色油墨着不上光纤或光纤着 色后色泽、着色层厚度不均匀。通常脱色可分为有 规律脱色和无规律脱色。 2. 1 有规律脱色
光纤着色有规律脱色的情况经常发生在着色工 艺开始时的升速过程中。这主要是由于升速过快导 致着色油墨来不及在着色模具的模口处产生稳定的 回流, 使光纤表面涂不上着色油墨。由于着色油墨 是一种黏稠的胶体, 其黏度会随温度和压力的变化 而改变, 油墨黏度越大, 其流动速率就越小, 表面附 着力就越大, 因此当光纤从模口处快速通过时, 由于 黏滞力作用, 油墨并不跟随光纤一起运动, 而是保持 相对静止, 这样就造成了脱色。这可通过寻找油墨 运动速度 v 和黏度 G 的平衡点来避免这种有规律脱 色现象的发生[ 1] 。在实际操作中, 我们一般通过提 高油墨的涂覆压力和涂覆温度来降低油墨的黏度,
[ 收稿日期] [ 作者简介]
[ 作者地址]
2010- 06- 28 吴椿烽( 1982- ) , 男, 江苏 省南通市人, 中天科 技光纤有限公司客户主任, 硕士, 工程师. 江苏省南通经济技术开发区中天路 6 号, 中天 科技光纤有限公司, 226009
1. 1 氮气流量 众所周知, 光纤着色 UV 固化的反应机理是自
[ 关键词] 光纤着色; 固化度; 衰减; 断裂 [ 中图分类号] T N 818 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1006- 1908( 2010) 05- 0028- 04
பைடு நூலகம்
Influence Factors for Fiber Coloring Process
WU Chun- feng, LU M in- yan, M AO L-i rong
4 着色光纤的断裂
光纤在着色过程中或着色结束进行下 道工序 时, 有时会发生光纤断裂的现象。我们在寻找断裂 源和分析断裂过程中发现, 光纤断裂面的形貌与断 裂过程有关, 不同原因导致的断裂会产生不同的断 裂面形貌。光纤断裂一般主要由机械损伤( 如鞭打、 划伤、杂质以及高强度张力等) 引起的。另外, 如果
光纤本身排线不好也会造成着色光纤断裂。 图 3 示出了光纤断裂的几种典型情况。其中图
3a) 为光纤受到着色模具或放线轮表面杂质等划伤 或擦伤而导致的断裂; 图 3b) 为光纤因鞭打而导致 其在着色或套塑过程中断裂, 通常发生在着色或套 塑工艺开始或结束阶段的几百米中; 图 3c) 为光纤 内部已经断裂, 但涂覆层尚未断裂, 这是由于光纤本 身石英层存在微裂纹, 经外界作用力后裂纹开始扩 散, 导致光纤石英层断裂[ 4] , 最后在低张力作用下涂 覆层也发生断裂; 图 3d) 为光纤在承受高强度张力、 弯曲或扭转等情况下发生断裂, 主要是光纤在大张 力或瞬时大张力作用下, 光纤与放线轮接触面的细 颗粒杂质之间 发生强烈挤压, 或因 排线不良( 如压 纤、松圈) 而使光纤发生断裂。

合集下载

单模光纤偏振模色散PMD

单模光纤偏振模色散PMD

单模光纤偏振模色散PMD测试摘要：研究PMD产生的原因、机理和影响，研究光纤PMD测量、控制和补偿方法，研究PMD对光缆和光缆链路的影响，对保障光纤通信系统的性能具有重要意义。

本文将着重对单模光纤PMD测试技术和不稳定因素进行论述。

关键词：PMD、干涉法、色散一、引入近几年，电信市场发展迅速，住宅用户和商业用户数量都大幅增长，网络业务量也呈指数般上升。

据信息产业部最新公布数据表明：截止2004年5月底，中国固定电话用户达到2.904亿户，移动电话用户达到3.006亿户，互联网拨号用户5359.9万户，互联网专线用户6.7万户，宽带接入用户1659.7万户。

巨大的用户群带来海量的通信流量，而如此大的流量需求，对现有光网络系统能力提出了严峻挑战，也推动了光网络建设，光纤通信系统向大容量、高速率、长距离方向发展，使得原本对低速系统而言可以忽略不计的非线性效应和偏振模色散（PMD）等光纤性能缺陷成为限制系统容量升级和传输距离的主要因素，人们越来越重视非线性效应和偏振模色散（PMD）的影响。

二、单模光纤的偏振模色散产生机理随着单模光纤在测试中应用技术的不断发展，特别是集成光学、光纤放大器以及超高带宽的非零色散位移单模光纤即ITU-T G655光纤的广泛应用，光纤衰减和色散特性已不是制约长距离传输的主要因素，偏振模色散特性越来越受到人们重视。

偏振是与光的振动方向有关的光性能，我们知道光在单模光纤中只有基模HE11传输，由于HE11模由相互垂直的两个极化模HE11x和HE11y简并构成，在传输过程中极化模的轴向传播常数βx和βy往往不等,从而造成光脉冲在输出端展宽现象。

如下图所示：图1：PMD极化模传输图因此两极化模经过光纤传输后到达时间就会不一致，这个时间差称为偏振模色散PMD （Polarization Mode Dispersion）。

PMD的度量单位为匹秒（ps）。

光纤是各向异性的晶体，光一束光入射到光纤中被分解为两束折射光。

光纤着色工作总结

光纤着色工作总结

光纤着色工作总结
光纤着色工作是一项重要的工作，它不仅能够为光纤产品增添美观的外观，还能够提高光纤产品的性能和耐用性。

在过去的一段时间里，我们团队进行了大量的光纤着色工作，并取得了一些重要的成果和经验。

在这篇文章中，我将对我们的光纤着色工作进行总结，分享我们的经验和教训。

首先，光纤着色工作需要严格的工艺流程和操作规范。

我们在着色工作中严格执行工艺流程，确保每一个步骤都得到严格控制和监督。

我们还对着色工作中的关键参数进行了深入研究和优化，以确保着色效果的稳定和一致性。

其次，光纤着色工作需要精密的设备和工具。

我们团队投入了大量的资金和精力，购置了先进的着色设备和工具，确保了光纤着色工作的高效和高质量。

我们还对着色设备进行了定期维护和保养，确保设备的正常运转和稳定性。

最后，光纤着色工作需要专业的技术和经验。

我们团队拥有一支技术过硬、经验丰富的着色团队，他们能够熟练掌握各种着色技术和方法，确保了光纤着色工作的高效和高质量。

我们还不断开展着色技术的研究和创新，积极探索新的着色方法和工艺，为光纤着色工作注入了新的活力和动力。

总的来说，光纤着色工作是一项需要严格要求和高度专业化的工作，我们团队将继续努力，不断提高光纤着色工作的质量和水平，为光纤产业的发展做出更大的贡献。

着色工序常见问题解析

着色工序常见问题解析

着色工序常见问题解析一、前言光缆系统中的光纤是用色标来识别的，在光纤进入用户环的系统中，对光纤芯数的要求越来越多，尤其是在大芯数光缆系统和带状光缆系统中，对光纤的识别变得越来越重要。

为了便于连接和维修,必须对光纤进行着色。

在着色工序中，除了要求具有较高的生产速度外,还要求不能对光纤本身的质量产生任何的影响。

1550nm窗口对光纤的状态如微弯、应力等非常敏感,如光纤着色后受到应力或产生微弯,就会使光纤产生附加损耗。

因此，在着色过程中如何避免光纤产生内应力和有效地解决微弯问题,是保证光纤着色质量的关键。

另外，为了保证光纤在使用过程中着色层不脱落、颜色不迁移，保证光纤具有较高的固化度也是极其重要的。

因此，着色工序作为光缆生产的第一个工序，保证着色光纤的着色质量对后续工序显得尤为重要。

二、着色过程中的常见问题及原因解析1、光纤着色后衰减偏大光纤在着色后会通过OTDR测试仪进行衰减测试，来测试光纤在着色后的传输性能，主要是针对1310nm窗口和1550nm窗口，当测试结果偏大于标准所规定的值时，我们通常称之为衰减偏大，由于光纤在1550nm窗口对微弯和应力等因素较敏感，如果在着色过程中不注意的话，很容易会产生衰减偏大的现象。

而产生这种现象排除人为的因素外，主要有以下几方面的原因：（1）空气中的粉尘颗粒在机器高速运转过程中可能通过粘附或通过静电作用吸附在光纤上进入到模具，或者像立式着色机所用的开口杯模具，灰尘可以直接掉落在模具中，经过积累会堆积在模具口，在光纤高速通过时产生摩擦应力，造成着色光纤下盘后衰减偏大，所以针对这种现象需保证着色车间的洁净度和干湿度，如果着色车间的洁净度和干湿度达不到要求的话，必须提高着色模具清洗的频率。

（2）收放线张力过大或不稳会造成光纤衰减偏大。

通常在光纤着色过程中，如果收放线张力过大，会使光纤产生较大的内应力，造成着色光纤在1550nm窗口产生较大的附加损耗，如果张力不稳定、不均匀或者张力轮跳动则会产生跳线、压线现象，使光纤反射衰减曲线出现台阶，而影响光纤的传输性能。

光纤的损耗和色散

光纤的损耗和色散


具体机理：在黑夜里向空中照射，可以看到 一束光束，人们也曾看到过夜空中的探照 灯发出粗大的光柱。为什么我们会看到这 些光柱呢？这是因为有许多烟雾，灰尘等 微小颗粒浮游于大气之中，光照射在这些 颗粒上，产生了散射，就射向了四面八方， 这个现象是由瑞利首先发现的，所以人们 把这种散射称为瑞利散射。 瑞利散射是怎样产生的呢？原来组成物质的 分子、原子、电子是以某些固有的频率在 振动，并能释放出波长与该振动频率相应 的光。
二 散射损耗
是指光通过密度或折射率不均匀的物质时，除了 在光的传播方向以外，在其它方向也可以看到 光，这种现象叫做散射。
原因：光纤的材料，形状，散射率分布等的 缺陷或不均匀。 散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的 瑞利(Rayleigh)散射和由光纤结构缺陷(如 气泡)引起的散射产生的。 结构缺陷散射产 生的损耗与波长无关。
• 3.色散平坦光纤（DFF）
有效利用带宽，最好使光纤在整个光纤通信的长波段 （ 1.3um-1.6um）都保持低损耗和低色散。
4. 色散补偿光纤（DCF）
利用一段光纤来消除光纤中由于色散的存在使得光脉 冲信号发生展宽和畸变。能够起这种均衡作用的光纤 称为色散补偿光纤。
作业
1．什么是损耗?光纤中存在哪些损耗?这些损 耗是由什么因素引起的？ 2.什么是色散?光纤中存在哪些色散? 3. 光纤中的信号变化是由哪些因素引起的？这 些因素各导致信号如何变化？
2.非零色散光纤（NZDF）
• 当在一根光纤上同时传输多波长光信号再采用光 放大器时，DSF光纤就会在零色散波长区出现严 重的非线形效应，这样就限制了WDM技术的应用。 • 为了提高多波长WDM系统的传输质量，就考虑 零色散点移动，移到一个低色散区，保证WDM系 统的应用。 • NZDF是指光纤的工作波长移到1.54～1.565μm 范围，不是在1.55um的零色散点内，在此区域内 的色散值较小，约为1.0～4.0PS/km· wm。此范围 内色散和损耗都比较小，而且可采用波分复用技 术。