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光纤是如何制造的?
来源:欣联科技 发布日期: 2020-10-20

毫不夸张的讲,光纤是人类通信史上的一个超越时间和空间的奇迹,那么光纤是如何制造光纤熔接过程中的常见问题又有哪些呢?

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光纤是如何制造的?
光纤的制作主要分为三个过程:预制棒制备、光纤拉丝和测试。光纤整体结构中,纤芯和包层两个不可分割的部分,一起组成了裸光纤。
1)预制棒制备
预制棒生产主要有MCVD、OVD、VAD和PCVD等工艺。其中MCVD工艺由贝尔实验室于1974年开发。它将由氯化硅、氯化锗和其它化学物质组成的气态混合物导入到包层中,并在石英管外旋转加热,硅和锗氧化反应,形成二氧化硅和二氧化锗,并驻留在石英管内构成光纤的主要部分。
针对光纤的折射率、膨胀系数和熔点等,可通过气态混合物的成分浓度来控制。当预制棒冷却后,要进行质量(折射率)测试。
2)光纤拉丝
将预制棒放入光纤拉丝塔,进行拉丝。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。
光纤拉丝塔内有可产生17000-2000度的高温的石墨炉,使预制棒软化,再由拉丝轮卷绕而拉成细长的光纤。拉丝塔有一个信息反馈系统,用来反馈炉温和绕速等,以通过激光测微计来精确控制光纤直径。
在拉丝过程中还要同时为光纤涂上一层很薄的树脂并及时烘干,以增强光纤强度,避免相互黏附。

3)测试
光纤拉丝完成后,还需要对成品进行测试,测试内容主要包括:抗拉强度、折射率、光纤结构、衰减、信息承载能力(带宽)、色散、工作温度和湿度范围等。

 

光纤熔接过程中常见问题
1)熔接时接点有气泡或者裂纹:存在这类问题可能是光纤切割不当,列如端面倾斜、有毛刺或者端面不清洁,必须再次清洁光纤以后再重新进行熔纤工作;另外 一种问题是防电电极老化,必须更换电极棒。
2)熔接过厚或者接点变细:熔接过厚、接点变粗通常是因为光纤馈入过多、推动过快导致的;熔接缩头、接点变细则是是馈入量不足、放电电弧太强导致的。这几类问题都需要调整电弧防电参数和光纤馈入参数。
3)热缩后比热缩前损耗大:这类现象是因为光纤剥去保护套层后遭到污染,熔纤完毕后热缩管紧缩时,残存的污染物(如微小砂粒)会压迫光纤,造成 光纤变形,因此熔纤损耗才会增大。这个时候需要再次清理光纤、再次熔纤。
4)盘纤造成短纤或者损耗增大:光纤熔接完毕后,在接头盒内固定的时候,应当轻拿轻放,确保光纤在最小弯曲半径之上。接头盒也需要谨慎置放,防止遭到挤压和碰撞。
5)熔接处机械强度差,容易被折断:造成这类现象的因素比较多:①光纤自身的品质欠佳;②光纤横切面不平整、造成熔接效果差;③熔缩接头方人员托盘卡槽时用力不当。
6)接续时出现负损耗:续接时出现负损耗,是在测试曲线上出现往上的发展趋势。通常出现在模场直径大的光纤续接模场直径小的时候,是因为模场直径小的光纤引导反向散射光的能力比模场直径大的光纤强。这类情况下,我们应当采用双向测试平均法来计算出熔接点的真实损耗!

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光纤制造的过程决定了光纤的机械强度、传输特性和使用寿命,对保证光纤质量十分重要。


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