低损耗光棒制造工艺分析
【】随着时代的进步，互联网的应用与发展已成为现代不可或缺的工具和娱乐方式，快捷、方便的网络浏览和查询，大数据和云计算的迅捷体验，在享受网络带给我们便利的同时，应该感谢研究和制造人员对网络介质光纤的不断更新和制造技术的改良，使得光纤更满足现时代人们的需求。本文以在实习公司中制造的光纤光棒为介绍对象，着重介绍光棒制造工艺中沉积和烧结部分，首先阐述现时代需求的低损光棒的优质特性，再结合公司现有设备，分析现时代四种加工工艺的优缺点，包括制造中要控制的重要工艺点，最后通过两个工序完成光棒的半成品，并附着检测数据和预想数据的比对。
目 录
引 言 1
一、低损预制棒优质特性介绍 2
（一）光棒简介 2
（二）低损光棒的优质特性 2
二、沉积工序制造工艺分析 3
（一）沉积工艺的选择和沉积室介绍 3
（二）原料分析和原理分析 4
（三）理想松散体的工艺参数计算 6
（四）松散体制作工艺拟定 7
（五）沉积工艺参数管理控制卡： 7
（六）松散体的成型过程 8
（七）成型松散体参数与理想参数比对 12
三、烧结工艺分析 13
（一）烧结气体和原理分析 13
（二）烧结设备介绍 14
（三）理想光棒的工艺参数 14
（四）烧结工艺参数管理控制卡 15
（五）光棒的成型 15
（六）光棒分析和光学参数 16
四、光棒工序流程 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引 言
光纤通信具有通信容量大，传输距离更远，更方便、快捷等优点，随着网络覆盖的普及，网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分，光纤通信的飞速发展，超高速和超大带宽、容量也是现在人们对网络最大的需求，同时也是对光纤性能的高要求。
作为网络传播通信的介质和人们需求的更高标准，光纤的性能需要不断提高，普通的标准光纤已经慢慢满足不了人们超高速，大容量的需求，取而代之的是低损光纤的普遍应用，低损光纤的普及需要创新的光纤结构和制造工艺，并在制造过程中的严 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
格工艺控制把握。
本文以在实习公司中制造的光纤光棒为介绍对象，着重介绍光棒制造工艺中沉积和烧结部分，首先阐述现时代需求的低损光棒的优质特性，再结合公司现有设备，分析当前四种加工工艺的优缺点，包括制造中要控制的重要工艺点，最后通过两个工序完成光棒的半成品，并附着检测数据和预想数据的比对。
一、低损预制棒优质特性介绍
（一）光棒简介
光棒是生产光纤的初始项目，它作为石英制品光纤的核心材料，是经过提纯的原料制成一根满足一定性能要求的玻璃棒或称之为光纤预制棒，光棒是控制光纤的原始棒体柱体，它的材料，组元结构为多层圆内层为高折射率的纤芯层，外层为低折射率的包层，它应具有符合要求的折射率分布形式和几何尺寸，成品如图11所示。
图11成型光棒
（二）低损光棒的优质特性
低损光棒的意义在于拉丝成光纤后，它可以不改变光纤的波导结构，完全兼容普通G652D光纤标准，低损光棒工艺是通过改善内部应力来降低优化瑞利散射，从而达到低损的性能，它的优质特性在于衰减指标更低，拉丝得到的光纤，光衰减比普通光纤少，且价格和普通光纤相当。具体衰减指标如表11所示。
表11典型衰减数据
类型
衰减@1310nm
衰减@1550nm
普通G652D
≤0.34
≤0.20
低损耗光纤
≤0.32
≤0.185
二、沉积工序制造工艺分析
（一）沉积工艺的选择和沉积室介绍
1.沉积工艺的选择
随着光纤通信技术的飞速发展和“光速”时代的到来，为了满足人们超高速，大流量的需求，不仅需要开发出超低损，长波长工作窗口的新型光纤材料，还需要将光纤的制作工艺改善的更加合理和精良。
光纤制造技术的逐步成熟，现阶段光棒沉积工序的制造工艺大体分为四类：改进的化学汽相沉积（MCVD）、等离子体化学汽相沉积（PCVD）、外汽相沉积（OVD）、汽相轴向沉积（VAD）。表21为四种制造工艺技术比较：
表21 沉积工艺数据表
项目
VAD
OVD
MCVD
PCVD
化学反应方式
水解
水解
氧化
氧化
生产低水峰光纤
适合
适合
不适合
不适合
折射率控制精度
低
低
高
很高
沉积速率（g/min）
3~16
＞30
0.5~3
0.5~5
原料利用率（%）
50~80%
40~70%
40~60%
85~100%
单棒拉丝长度
2000~5000km
5000km
200~600km
300~800km
对原料要求
低
低
高
高
使用辅助材料
无
基棒
沉积管
沉积管
设备成本
低
高
低
高
运行成本
低
低
高
高
应用特点
常规芯棒最佳工艺
一般用于制造包层
适用于制造特种光纤芯棒
适用于制造特种光纤芯棒
从表21中可以分析出四种工艺的主要优缺点：
Vad：和管内法相比沉积速率相对较快，做出产品尺寸较大，对于原料要求低，易于制备低水峰光棒，不需要使用辅助材料，成本较低，但折射率控制精度低。
Ovd：和vad相同具有沉积速率快，产品尺寸大，易制备低水峰光棒。但需要辅助材料基棒，设备需求较高，且折射率控制精度低。
Mcvd：优势在于可精确控制径向的折射率分布，易于制造结构复杂的光纤，但原料要求纯度较高，沉积速率慢，产品尺寸较小。
Pcvd：具有mcvd工艺优点，折射率控制精确，且产品性能较为优越，原料利用率极高，但原料要求也过高，沉积速率低，成本过高。
光纤为商用产品，着重考虑成本、批量生产等问题，结合公司所用的生产工艺，vad沉积工艺是最适用于松散体制造的商用的工艺方法，也是本次低损耗光棒的制作工艺。
目 录
引 言 1
一、低损预制棒优质特性介绍 2
（一）光棒简介 2
（二）低损光棒的优质特性 2
二、沉积工序制造工艺分析 3
（一）沉积工艺的选择和沉积室介绍 3
（二）原料分析和原理分析 4
（三）理想松散体的工艺参数计算 6
（四）松散体制作工艺拟定 7
（五）沉积工艺参数管理控制卡： 7
（六）松散体的成型过程 8
（七）成型松散体参数与理想参数比对 12
三、烧结工艺分析 13
（一）烧结气体和原理分析 13
（二）烧结设备介绍 14
（三）理想光棒的工艺参数 14
（四）烧结工艺参数管理控制卡 15
（五）光棒的成型 15
（六）光棒分析和光学参数 16
四、光棒工序流程 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引 言
光纤通信具有通信容量大，传输距离更远，更方便、快捷等优点，随着网络覆盖的普及，网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分，光纤通信的飞速发展，超高速和超大带宽、容量也是现在人们对网络最大的需求，同时也是对光纤性能的高要求。
作为网络传播通信的介质和人们需求的更高标准，光纤的性能需要不断提高，普通的标准光纤已经慢慢满足不了人们超高速，大容量的需求，取而代之的是低损光纤的普遍应用，低损光纤的普及需要创新的光纤结构和制造工艺，并在制造过程中的严 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
格工艺控制把握。
本文以在实习公司中制造的光纤光棒为介绍对象，着重介绍光棒制造工艺中沉积和烧结部分，首先阐述现时代需求的低损光棒的优质特性，再结合公司现有设备，分析当前四种加工工艺的优缺点，包括制造中要控制的重要工艺点，最后通过两个工序完成光棒的半成品，并附着检测数据和预想数据的比对。
一、低损预制棒优质特性介绍
（一）光棒简介
光棒是生产光纤的初始项目，它作为石英制品光纤的核心材料，是经过提纯的原料制成一根满足一定性能要求的玻璃棒或称之为光纤预制棒，光棒是控制光纤的原始棒体柱体，它的材料，组元结构为多层圆内层为高折射率的纤芯层，外层为低折射率的包层，它应具有符合要求的折射率分布形式和几何尺寸，成品如图11所示。
图11成型光棒
（二）低损光棒的优质特性
低损光棒的意义在于拉丝成光纤后，它可以不改变光纤的波导结构，完全兼容普通G652D光纤标准，低损光棒工艺是通过改善内部应力来降低优化瑞利散射，从而达到低损的性能，它的优质特性在于衰减指标更低，拉丝得到的光纤，光衰减比普通光纤少，且价格和普通光纤相当。具体衰减指标如表11所示。
表11典型衰减数据
类型
衰减@1310nm
衰减@1550nm
普通G652D
≤0.34
≤0.20
低损耗光纤
≤0.32
≤0.185
二、沉积工序制造工艺分析
（一）沉积工艺的选择和沉积室介绍
1.沉积工艺的选择
随着光纤通信技术的飞速发展和“光速”时代的到来，为了满足人们超高速，大流量的需求，不仅需要开发出超低损，长波长工作窗口的新型光纤材料，还需要将光纤的制作工艺改善的更加合理和精良。
光纤制造技术的逐步成熟，现阶段光棒沉积工序的制造工艺大体分为四类：改进的化学汽相沉积（MCVD）、等离子体化学汽相沉积（PCVD）、外汽相沉积（OVD）、汽相轴向沉积（VAD）。表21为四种制造工艺技术比较：
表21 沉积工艺数据表
项目
VAD
OVD
MCVD
PCVD
化学反应方式
水解
水解
氧化
氧化
生产低水峰光纤
适合
适合
不适合
不适合
折射率控制精度
低
低
高
很高
沉积速率（g/min）
3~16
＞30
0.5~3
0.5~5
原料利用率（%）
50~80%
40~70%
40~60%
85~100%
单棒拉丝长度
2000~5000km
5000km
200~600km
300~800km
对原料要求
低
低
高
高
使用辅助材料
无
基棒
沉积管
沉积管
设备成本
低
高
低
高
运行成本
低
低
高
高
应用特点
常规芯棒最佳工艺
一般用于制造包层
适用于制造特种光纤芯棒
适用于制造特种光纤芯棒
从表21中可以分析出四种工艺的主要优缺点：
Vad：和管内法相比沉积速率相对较快，做出产品尺寸较大，对于原料要求低，易于制备低水峰光棒，不需要使用辅助材料，成本较低，但折射率控制精度低。
Ovd：和vad相同具有沉积速率快，产品尺寸大，易制备低水峰光棒。但需要辅助材料基棒，设备需求较高，且折射率控制精度低。
Mcvd：优势在于可精确控制径向的折射率分布，易于制造结构复杂的光纤，但原料要求纯度较高，沉积速率慢，产品尺寸较小。
Pcvd：具有mcvd工艺优点，折射率控制精确，且产品性能较为优越，原料利用率极高，但原料要求也过高，沉积速率低，成本过高。
光纤为商用产品，着重考虑成本、批量生产等问题，结合公司所用的生产工艺，vad沉积工艺是最适用于松散体制造的商用的工艺方法，也是本次低损耗光棒的制作工艺。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/677.html
