學習情景二：石英預(yù)制棒制造(編輯修改稿)
2025-06-16 07:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 不同技術(shù)制造外包層或直接套管，在不影響光纖性能的同時增加預(yù)制棒單棒可拉絲長度，提高生產(chǎn)效率，降低光纖生產(chǎn)成本．圖 1顯示了“兩步法”的復合工藝流程． 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 ④具有工藝簡單、靈活，對實驗室及周圍環(huán)境的潔凈度要求不苛刻，容易生產(chǎn)高質(zhì)量的光纖的特點 工藝流程的發(fā)展 “ 兩步法 ” 的復合工藝特征圖 MCVD PCVD OVD VAD 芯 棒 RIT/RIC SOOT法 OVD/VAD APVD/POVD Solgel及其它 預(yù) 制 棒 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 圖 26 VAD制作預(yù)制棒的原理： 主要原料摻雜劑以氣態(tài)形式送入氫氧火焰噴燈，使之在氫氧液中水解，生成石英（ SiO2 ）玻璃微粒粉塵，然后經(jīng)噴燈噴出，沉積于有石英、石墨或氧化鋁材料制作的“母棒”端部，經(jīng)多次沉積形成一定尺寸的多孔粉塵預(yù)制棒，然后停止工作，棒。去掉母棒，再將中空的預(yù)制棒在高溫下脫水、燒結(jié)成透明的實心玻璃棒，即獲得所需的光線預(yù)制棒。 VAD的特點： 逐漸變長，從上向下長。 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 167。 軸向汽相沉積工藝 —— VAD預(yù)制棒制備工藝技術(shù) VAD制作預(yù)制棒原理圖 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 VAD與 OVD的區(qū)別： 其原理與 OVD法完全相同，不同之處在于它不是在母棒的外表面沉積，而是在其端部（軸向）沉積，故又稱母棒為“種子石英棒” VAD工藝流程 (1)用 VAD工序制作芯棒 :用 1+4個氫 氧火焰噴嘴由軸向噴出提純的 SiCl GeCl4等氣體，使之在氫氧焰中水解生成石 (SiO2)，此工序的沉積速率可30g/min50g /min。最后制成外徑 200毫米～ 300毫米的多孔粉塵預(yù)制棒。 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 (2)熔縮透明化： 將多孔的粉塵棒加熱收縮得透明芯棒坯。 (3)透明芯棒拉細： 用 30kW的加熱爐將芯棒拉細到 Φ15mm左右。 (4)芯棒外沉積包層： 由于第一道工序已沉積部分包 層故本工序是將芯 /包比由 1/2增大到 1/14左右。本 工序是一種外汽相沉積，該廠生產(chǎn)時用 58個氫 氧噴嘴最 高沉積速率可達 200g/min，十分驚人。 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 (5)脫水收棒： 將芯 /包層比接近 1/14的粉塵予制棒加熱收縮成可拉絲的透明光纖坯棒。這一階段的脫水處理十分重要，要求含水量在 10ppb（ 109）之下。 VAD的優(yōu)點： ① 可連續(xù)生長，適合于制成大型預(yù)制棒，從而可拉制成較長的連續(xù)光纖。 ② 可拉制程度長，目前可達 100Km的單模光纖。 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 ③ 用 VAD法制備的多模光纖不會形成中心部位折射率凹陷或空眼，因此其帶寬要比 MCVD法高一些。 ④ 單模光纖損耗也比較小，可達到 ~。 ⑤ 價格便宜，大約 20$/km左右。 ⑥ VAD法所制得的光纖預(yù)制棒 OH 含量非常低。 ⑦ 沉積室和熔融室緊密相連，可以保證制作環(huán)境潔。 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 VAD雖然和 OVD一樣屬于外沉積法，但其的發(fā)展卻同 PCVD、 MCVD一樣體現(xiàn)在制造芯棒技術(shù)的進步方面， 這包括從連續(xù)制造預(yù)制棒工藝即芯和包層同時沉積、 同時燒結(jié)發(fā)展為先做出大直徑芯棒 ,然后把該大直徑 芯棒拉細成多根小芯棒 ,再用套管法制成預(yù)制棒。當 前最重要的變化就是采用混合工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)套管。 即 VAD+OVD。 VAD工藝的發(fā)展 光電子技術(shù)專業(yè) 國家重點建設(shè)示范性專業(yè) 光纖光纜制備 167。 等離子氣相沉積 —— PCVD預(yù)制
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