PCVD單模光纖高速拉絲工藝與光纖性能研究.pdf

1、高速拉絲是提高光纖生產(chǎn)能力和降低光纖生產(chǎn)成本的重要方法。近幾年，光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的迅速發(fā)展造成光纖的市場需求十分旺盛，而激烈的市場競爭卻導(dǎo)致光纖的價格逐步下滑。在這種形勢下，光纖生產(chǎn)的拉絲速度隨著設(shè)備進步和工藝改進不斷得到提高。目前，國內(nèi)光纖生產(chǎn)廠家的拉絲速度從以前的1000m/min 以下普遍提高到了1000～1200m/min 左右。但與國外水平相比，仍有較大差距。
　　 本論文對高速拉絲的工藝過程和光纖性能做了研究。以等離子化

2、學(xué)氣相沉積（PCVD）工藝所生產(chǎn)的G652D 低水峰單模光纖為研究對象，重點研究了制約拉絲速度提高的一些主要因素。主要內(nèi)容包括拉絲速度提高對拉絲過程工藝穩(wěn)定性和光纖性能的影響。以理論研究為基礎(chǔ)，在實際生產(chǎn)過程中成功實現(xiàn)了從1000m/min 到1600m/min的拉絲速度提高。所拉光纖具有優(yōu)良的性能。主要的研究成果如下：
　　 (1)研究并解決了拉絲速度提高導(dǎo)致拉絲過程工藝穩(wěn)定性變差的問題。重點研究了1600m/min 速度下光

3、纖的形成過程、冷卻過程和涂覆過程中容易產(chǎn)生的問題和相應(yīng)的解決方法。在理論分析的基礎(chǔ)之上對涂覆模具進行了重新設(shè)計。通過設(shè)備改進和工藝優(yōu)化，解決了高速拉絲狀態(tài)下光纖的絲徑波動范圍過大、冷卻不足和涂覆質(zhì)量下降等問題。使1600m/min 速度下玻璃光纖的外徑徑波動控制在±0.3μm 以下，光纖內(nèi)外涂覆層的同心度控制在2μm/3μm 以下。
　　 (2)研究并解決了拉絲速度提高導(dǎo)致光纖部分性能變差的問題。重點分析和討論了拉絲速度提高對光

4、纖的衰減、內(nèi)部缺陷濃度和幾何性能的影響。通過改進光纖的退火過程、冷卻制度、芯/包層摻雜濃度和芯/包層粘度匹配，將1600m/min 速度下的單模光纖1310nm 衰減降低了0.005-0.006dB/km。通過優(yōu)化光纖的折射率剖面設(shè)計和粘度匹配，消除了因熱彈性應(yīng)力作用而在光纖內(nèi)部造成的NBOHC 缺陷濃度增加現(xiàn)象。
　　 此外，對高速拉絲條件下光纖的包層不圓度和翹曲值控制進行了討論。
　　 (3)開發(fā)出1600m/min

5、的高速拉絲工藝并成功運用于實際生產(chǎn)過程之中。以實驗研究成果為基礎(chǔ)，在長飛光纖光纜有限公司的多條拉絲生產(chǎn)線實現(xiàn)了1600m/min的拉絲生產(chǎn)過程。使單模光纖的生產(chǎn)能力比提速之前提高了約50％。實際運行結(jié)果表明，1600m/min的拉絲工藝具有良好的生產(chǎn)穩(wěn)定性，所生產(chǎn)光纖性能優(yōu)良。適合用于大規(guī)模的光纖生產(chǎn)過程。
　　 (4)對更高速度的拉絲工藝過程進行了初步研究。在1條拉絲生產(chǎn)線上實現(xiàn)了1800m/min的連續(xù)拉絲過程，最高拉絲速度