第四讲光导纤维基础知识.ppt

* * PCVD——等离子化学气相沉积法 PCVD工艺由荷兰飞利浦公司的提出的微波工艺。长飞公司采用的就是这种工艺。 PCVD与MCVD的工艺相似，都是在高纯石英玻璃管管内进行气相沉积和高温氧化反应。所不同的是热源和反应机理，PCVD的热源是微波，反应机理为微波激活气体产生等离子使反应气体电离，电离的反应气体呈带电离子。带电离子重新结合时释放出的热能熔化气态反应物形成透明的石英玻璃沉积薄层。 PCVD工艺的必威体育精装版发展是采用大直径合成石英玻璃管为沉积衬底管，沉积速率提高到了2~3g/min，沉积长度达到1.2~1.5m。 OVD——外汽相沉积法 VAD ——轴向汽相沉积法 VAD工艺是1977年由日本电报电话公司提出，为避免与康宁公司的OVD专利的纠纷所发明的连续工艺。VAD工艺的化学反应机理与OVD工艺相同，也是火焰水解。 与OVD工艺不同的是，VAD工艺沉积获得的预制棒的生长方向是由下向上垂直轴向生长的。烧结和沉积是在同一台设备中不同空间同时完成的，即预制棒连续制造。 拉丝 通常，将气相沉积法工艺的大预制棒直径缩小，且保持芯包比和折射率分布恒定的操作称为光纤拉丝。 　拉丝过程中要对裸光纤施加预涂覆层保护。涂覆层既可以保护光纤的机械强度、隔离外界潮湿，又可以避免外应力引起光纤的微弯损耗。 　此外，高速拉丝还应注意光纤的充分冷却，消除光纤中的残余内应力，以求确保光纤的翘曲度指标最优。 光纤拉丝过程 将光纤预制棒固定在拉丝机顶端，并逐渐加热至2000摄氏度。光纤预制棒受热后便逐渐融化并在底部累积液体，待其自然垂下，就形成光纤。 　这里的关键在于均匀加热、拉制速度的控制等。拉制技术无误时，拉出的光纤结构会与光纤预制棒的结构相同（只不过是缩小了很多）。 　涂覆材料也在拉丝机上及时涂敷，以保护光纤免受潮气、磨损的伤害。拉丝的过程中，光纤直径的测量及控制非常重要 将预成形模具下部放入石墨炉（摄氏1900到2200度），从末端开始熔化，熔化的液珠因重力落下。落下后，即冷却并形成细丝。 将这些细丝穿过一系列涂层容器（涂层）和紫外固化炉，最后固定到牵引机控制的转轴上。 牵引机从加热的预成形模具中缓缓拉出细丝，通过激光测微计测量细丝的直径，并将测量信息反馈给牵引机，从而来精确地控制此过程。 拉丝速度为10－20米/秒，缠绕在线轴上。线轴通常能承载长度超过2.2公里的光纤 光纤套塑 为进一步增大光纤的强度，提高光纤的抗张力，再套上一层塑料层即套塑。 套塑有紧套和松套两种。紧套是在一次涂层的光纤上再紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料，使光纤不能自由活动。松套则是在一次涂覆层的外面，再包上塑料套管 光纤光缆的结构 1.1.2 光缆 定义: 光缆是由若干根这样的光纤经一定方式绞合、成缆并外挤保护层构成的实用导光线缆制品。 作用:光缆内的加强件及外保护层等附属材料的作用主要是保护光纤并提供承缆、敷设、储存、运输和使用要求的机械强度、防止潮气及水的侵入及环境、化学的侵蚀和生物体啃咬等。 光缆简介 光缆的制造技术与电缆是不一样的。 光纤虽有一定的强度和抗张能力，但经不起过大的侧压力与拉伸力； 光纤在短期内接触水是没有问题的，但若长期处在多水的环境下会使光纤内的氢氧根离子增多，会增大光纤的衰耗。 因此制造光缆不仅要保证光纤在长期使用过程中机械物理性能，而且还要注意其防水防潮性能。 * 1.1 概述（光纤光缆的结构） 1.1.2 光缆 光缆的基本组成： 缆芯 护套 内护套 铠装层 外护层 * 1.1 概述（光纤光缆的结构） 护套的类型有四种： （1）.金属护套 （2）.橡塑护套 （3）.组合护套 （4）.特种护套 * 1.1 概述（光纤光缆的结构） 1.1.2 光缆 光缆的基本结构： 按照光缆缆芯结构的不同可将光缆分为四种： （1）层绞式光缆 （2）骨架式光缆 （3）中心管式光缆 （4）带状式光缆 光缆简介 　光纤通信初期，多采用紧套光纤的层绞式结构，它是从电缆的结构演变而来。 由于光纤直接绕在光缆中的加强芯上，所以难以保证在其施工与使用过程中不受外部侧压力与内部应力的影响。 光缆简介 　　后来光缆发展到骨架式结构光缆，即把紧套光纤绕在处光缆中心部位的骨架上。 　　由于具有骨架的保证使光纤的环境优于层绞式结构光缆。 光缆简介 第三类光缆结构是松套光纤的中心管式结构，即把经过予涂敷的光纤松散的放在由聚丙烯或尼龙制成的松套管之中，松套管内填充石油膏等。由于光纤在松套管内可以松散地活动，所以可以免受内部应力与外部侧压力的影响。 光缆简介 第四类光缆结构是近期发展起来的带状式光缆，即把光纤束放在外壁比松套管更加坚硬的管子中，光纤束位于光缆的中心部位，而光缆的加强芯则移到外护层之中