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光纤的生产流程


石英玻璃纤维为制造光纤的最理想材料, 主要原因是通过气相沉积方法,很容易从 卤化物原料得到高纯度玻璃,且其折射率 的控制或掺杂浓度的控制比其他方法更容 易。光纤的抽丝速率主要受限于镀膜过程, 因必须考虑保护层的均匀度及材料的烘干, 目前抽丝速率可达300 600米 目前抽丝速率可达300-600米/分。而其外 300围保护层的材料亦可分为两大类:1.利用 围保护层的材料亦可分为两大类:1.利用 紫外线烘干材料,如高分子环氧基 紫外线烘干材料,如高分子环氧基丙烯酸 纸、2.利用加热烘干的材料,如矽树脂及 纸、2.利用加热烘干的材料,如矽树脂及 各种高分子材料。
③二次挤塑:目的是为光纤制作套管(紧套管和 松套管)。一般选用低膨胀系数的塑料挤塑成一 定尺寸的管子,能将光纤纳入,并填入防潮、防 水的凝胶。二次挤塑的要点:要选用高弹性模量、 底膨胀系数的塑料;单纤入管的,其张力和余长 设计,必须得到良好控制,以保证套塑后的光纤 在低温时有优良的温度特性;要填入凝胶;二次 被覆挤塑后的松套的光纤,要储存数天(不少于 两天),使外套的塑料管产生一个微小的收缩, 并缓慢固化定性下来。
②光纤的染色:染色的目的是方便对光纤 的识别,有利于施工和维护时的光纤连续 操作。光缆中的光纤单元、单元内的光纤、 导电线组(对)及组(对)内的绝缘芯线 都使用全色谱来识别,也可用零时色谱来 识别。用于识别的色表应该鲜明,遇到高 温时不退色,也不前移到相邻的其他光缆 元件上。染色是可以使全然的单色,也可 印成色带。常见的光纤色带,其排列顺序 使蓝、橘、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、 紫、玫瑰、天蓝
⑤挤光缆外护套:目的就是为光缆加上外层护套, 以满足工程应用的需要。在其外护套的过程中要 加填凝胶(在加强芯和二次挤塑后的套管之间), 以防水流入缆芯。在挤塑中使用纵向涂塑钢带 (或涂塑铝带)进行压波纹搭接,金属搭接层的 宽度一般为6mm。在挤塑线上,收线之前还要记 宽度一般为6mm。在挤塑线上,收线之前还要记 “米”长的打印,连续记录光缆的段长。 ⑥光缆测试:是光缆生产过程中的最后一道工序, 其目的是测试光缆是否符合各项设计指标,如测 试损耗、是否有断纤、弯曲度如何。通过测试后, 就可向用户提供成品光缆了。
④光缆绞合:目的是将挤塑好的光纤与加强件绞 合,构成缆芯。绞合时,在绞合机上,用松套的 光纤管(或一次涂覆UV丙烯酸酯和染色后的光纤) 光纤管(或一次涂覆UV丙烯酸酯和染色后的光纤) 环绕着中心强度元件进行绞合。盘绞过程中,应 使用拉力控制的全退扭的放线设备。对于层绞式 光缆,在绞合定性之前要使用热熔胶,将管子固 定在中心加强元件上,用包扎带进行特别的固定, 对于骨架式光缆,绞合时,也要包扎好,并用黑 色PE塑料套上第一层护套,以固定光纤进入V型 PE塑料套上第一层护套,以固定光纤进入V 槽道内,防止光纤位移到骨架的脊背上,引起为,先作预型体(preform),采 光纤生产方式为,先作预型体(preform),采 用汽相沈积法,可分为垂直沈积式(VAD,由日 用汽相沈积法,可分为垂直沈积式(VAD,由日 本NTT开发)、外部沈积式(OVD,由康宁开发) NTT开发)、外部沈积式(OVD,由康宁开发) 及内部沈积式(MCVD,由Bell Lab开发)等方 及内部沈积式(MCVD,由Bell Lab开发)等方 式,目前光纤业者大多采用MCVD制作多膜光纤。 式,目前光纤业者大多采用MCVD制作多膜光纤。 在石英管中加氧气及高纯度的卤化物,加热长成 多层折射率不同的玻璃,玻璃再收缩变成实心棒, 多层折射率不同的玻璃,玻璃再收缩变成实心棒, 即为预型体,用此法很容易控制预型体的形状及 大小,预型体成形後,先作量测,再移到石墨炉 中加热抽丝成为光纤,为保护其强度,避免受潮 及污染,必须在裸光纤表面镀上保护层,整个生 产流程须4 产流程须4~5天(作预型体则须1~2天)。 天(作预型体则须1
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石英玻璃纤维为制造光纤的最理想材料, 主要原因是通过气相沉积方法,很容易从 卤化物原料得到高纯度玻璃,且其折射率 的控制或掺杂浓度的控制比其他方法更容 易。光纤的抽丝速率主要受限于镀膜过程, 因必须考虑保护层的均匀度及材料的烘干, 目前抽丝速率可达300-600米 目前抽丝速率可达300-600米/分。而其外 围保护层的材料亦可分为两大类:1.利用 围保护层的材料亦可分为两大类:1.利用 紫外线烘干材料,如高分子环氧基 紫外线烘干材料,如高分子环氧基丙烯酸 纸、2.利用加热烘干的材料,如矽树脂及 纸、2.利用加热烘干的材料,如矽树脂及 各种高分子材料。
光纤生产方式为,先作预型体(preform),采 光纤生产方式为,先作预型体(preform),采 用汽相沈积法,可分为垂直沈积式(VAD,由日 用汽相沈积法,可分为垂直沈积式(VAD,由日 本NTT开发)、外部沈积式(OVD,由康宁开发) NTT开发)、外部沈积式(OVD,由康宁开发) 及内部沈积式(MCVD,由Bell Lab开发)等方 及内部沈积式(MCVD,由Bell Lab开发)等方 式,目前光纤业者大多采用MCVD制作多膜光纤。 式,目前光纤业者大多采用MCVD制作多膜光纤。 在石英管中加氧气及高纯度的卤化物,加热长成 多层折射率不同的玻璃,玻璃再收缩变成实心棒, 多层折射率不同的玻璃,玻璃再收缩变成实心棒, 即为预型体,用此法很容易控制预型体的形状及 大小,预型体成形後,先作量测,再移到石墨炉 中加热抽丝成为光纤,为保护其强度,避免受潮 及污染,必须在裸光纤表面镀上保护层,整个生 产流程须4 产流程须4~5天(作预型体则须1~2天)。 天(作预型体则须1
光纤与光缆的生产 流程
光纤
光纤之基本构造包括纤芯(core),增加全反射作用强 光纤之基本构造包括纤芯(core),增加全反射作用强 度之包层(cladding),而最外层则为保护外皮 度之包层(cladding),而最外层则为保护外皮 (Protective Sheath)。光纤以传输模态可分单膜及 Sheath)。光纤以传输模态可分单膜及 多膜,若将纤核直径大小限制在10µm左右,在 多膜,若将纤核直径大小限制在10µm左右,在 1300nm传输波长中,便仅有一个传输模态在光纤中 1300nm传输波长中,便仅有一个传输模态在光纤中 传输,即为单膜,若将纤核直径加大,光纤内有多种 路径供传递,则称为多膜。单膜主要用在长途通信 (须与半导体雷射配合),因此产品要求较严苛,而 全球光纤使用量目前仍以单膜为主。单、多膜使用量 约10:1,而多膜则适用在智慧型大楼内部及区域性的 10:1,而多膜则适用在智慧型大楼内部及区域性的 光纤网路铺设,在全球光纤到家的趋势发展中,未来 多膜光纤的成长性高,极被看好。从生产的角度而言, 虽单膜要求较高,但多膜的生产流程却较复杂,且产 品单价约是单膜的2 品单价约是单膜的2~3倍。全球光纤1999年的市场 倍。全球光纤1999年的市场 占有率如下:康宁30%、Lucent 15%、Alcatel 占有率如下:康宁30%、Lucent 15%、Alcatel 13 %、Sumitomo(住友电工)7%、Furukawa(古河 %、Sumitomo(住友电工)7%、Furukawa(古河 电工)、Fujikura(藤仓)各占7 电工)、Fujikura(藤仓)各占7%。
光缆的制造过程分为以下几个步骤:
①光纤的筛选:筛选的目的是选择出传输特性优 良和张力合格的光纤。在筛选的过程中,首先, 按照有关规定,进行400~600g的张力试验,通 按照有关规定,进行400~600g的张力试验,通 过了张力筛选的光纤才能作为成缆的合格光纤。 其次,对成缆用的各种塑料、加强元件材料、金 属包扎带(涂塑的铝带或涂塑的钢带)、填充胶 等进行抽样试验,检查外形和备用长度是否合格。
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