【正文】
pa r t i c l e s a r e s i nt e r e d, f us e d, t og e t he r t o f or m a c l e a r g l a s s r o d.( c ) T he c o ns o l i da t e d g l a s s r o d i s u s e d a s a p r e f or m i n f i be r dr a w i ng .? 19 99 S .O . K a s a p , O pt oe l e c t r on i c s (P re n t i c e H a l l )2022/2/11 ? VAD工藝是 1977年由日本電報(bào)電話公司為避免與康寧公司的 OVD專利的糾紛所發(fā)明的連續(xù)工藝。 VAD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與 OVD工藝相同,也是火焰水解。與 OVD工藝不同的是,VAD工藝沉積獲得的預(yù)制棒的生長(zhǎng)方向是由下向上垂直軸向生長(zhǎng)的。燒結(jié)和沉積是在同一臺(tái)設(shè)備中不同空間同時(shí)完成的,即預(yù)制棒連續(xù)制造。 VAD 2022/2/11 ? VAD工藝的最新發(fā)展由 70年代的芯、包同時(shí)沉積燒結(jié),到 80年代先沉積芯棒再套管的兩步法,再到 90年代的粉塵外包層代替套管制成光纖預(yù)制棒。 ?VAD的重要特點(diǎn)是可以連續(xù)生產(chǎn),適合制造大型預(yù)制棒,從而可以拉制較長(zhǎng)的連續(xù)光纖。 2022/2/11 ? PCVD是由 Philips研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)類似于 MCVD的一種技術(shù), 但不用氫氧焰進(jìn)行管外加熱,而是改用微波腔體產(chǎn)生的等離子體加熱。 PCVD工藝的沉積溫度低于 MCVD工藝的沉積溫度,因此反應(yīng)管不易變形;由于氣體電離不受反應(yīng)管熱容量的限制,所以微波加熱腔體可以沿著反應(yīng)管軸向作快速往復(fù)移動(dòng),這樣允許在管內(nèi)沉積數(shù)千個(gè)薄層,從而使每層的沉積厚度減小,因此折射率分布的控制更為精確,可以獲得更寬的帶寬。 PCVD 2022/2/11 ?PCVD的沉積效率高,沉積速度快,有利于消除 SiO2層沉積過(guò)程中的微觀不均勻性,從而大大降低光纖中散射造成的本征損耗,適合制備復(fù)雜折射率剖面的光纖,可以批量生產(chǎn),有利于降低成本。目前,荷蘭的等離子光纖公司占據(jù)世界領(lǐng)先水平。 2022/2/11 ? VAD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與 OVD工藝相同,也是火焰水解。與 OVD工藝不同的是, VAD工藝沉積獲得的預(yù)制棒的生長(zhǎng)方向是由下向上垂直軸向生長(zhǎng)的。 ? 單模光纖以 OVD、 VAD技術(shù)為主;而多模光纖則以 MCVD或 PCVD為主。 幾種制作工藝的比較 2022/2/11 ? PCVD與 MCVD的工藝相似之處是,它們都是在高純石英玻璃管管內(nèi)進(jìn)行氣相沉積和高溫氧化反應(yīng)。所不同之處是熱源和反應(yīng)機(jī)理,PCVD工藝用的熱源是微波,其反應(yīng)機(jī)理為微波激活氣體產(chǎn)生等離子使反應(yīng)氣體電離,電離的反應(yīng)氣體呈帶電離子。帶電離子重新結(jié)合時(shí)釋放出的熱能熔化氣態(tài)反應(yīng)物形成透明的石英玻璃沉積薄層。 2022/2/11 光纖制造技術(shù)新工藝 ? Solgel工藝是 80年代初提出的一種新型的材料制造技術(shù),于 80年代中期開始應(yīng)用于光纖制造。和傳統(tǒng)的制造方法比較, Solgel工藝有以下的優(yōu)點(diǎn):液相反應(yīng),可極大改善材料的均勻性;易摻雜,摻雜濃度高;所得材料純度高;可精確控制材料的折射率;較低的處理溫度。 2022/2/11 ?POVD( 等離子外沉積技術(shù) ),最初用來(lái)制造合成的石英管,最近 Fibercore公司擬將其開發(fā)成新一代光纖預(yù)制棒制造工藝。該工藝以高頻等離子體作熱源, SiCl4等原料在等離子體火焰中高溫水解,水解顆粒在高溫下玻璃化,直接噴在芯棒或耙棒上。和 APVD工藝相比,其所采用的原材料為 SiCl4而非石英粉;和 OVD或 VAD相比,它沉積后直接為透明玻璃,無(wú)需經(jīng)過(guò)燒結(jié)過(guò)程。同時(shí) POVD工藝除了應(yīng)用于外包層外,也可用于制造芯棒。從理論上分析, POVD工藝制造預(yù)制棒在成本上要比現(xiàn)有的外包層技術(shù)更有潛在的優(yōu)勢(shì)。 2022/2/11 光纖的制造-預(yù)制棒法 相似折射率分布的直徑 2cm左右 , 長(zhǎng) 1m預(yù)制棒 , 再拉成長(zhǎng)度 10km, 。 特點(diǎn)是可制造折射率分布復(fù)雜的光纖 。 2022/2/11 光纖的制造-預(yù)制棒法 2022/2/11 ? 彈光效應(yīng):由機(jī)械應(yīng)力引起的折射率變化稱為彈光效應(yīng)。 ??????? 20 ?? ba