Page 25 - 网络电信2016第16期

技术前沿

大尺寸超长光纤预制棒的生产技术研究

张功会１,２ 郝昌平２ 陈 伟２ 贺作为２ 肖 华３ 王亚玲３ 沈震强３ 李亚东１
１.苏州大学材料与化学化工学部
２.江苏亨通光纤科技有限公司
３.江苏亨通光电股份有限公司研发中心

通过研究大尺寸超长光纤预制棒的制造技术，
攻克了大尺寸超长光棒的芯棒处理和套柱焊接等
关键技术，研制出了200mm，长度6m的大尺寸光
棒，并实现单根光棒不间断超高速（2800m/min）
拉丝15000km以上。实际生产和质量评估表明：
该技术生产的单模光纤在1550nm波长的衰减系数
典型值为0.182dB/km，在1310nm波长的衰减系数
典型值为0.321dB/km。由此可见，研发的大尺寸
超长光棒生产技术稳定、成熟，与目前广泛使用
的1.5m，150mm光棒拉丝相比，光棒利用率提高
12.4%，单位时间光纤产出提升20.7%。首次实现了
200mm×6m大尺寸超长光棒的高速拉丝。

一、引言 将上述方法沉积好的含内包层的芯棒插入掺氟石英管后一
并装入采用OVD装备制备[2]的纯SiO2套柱中，采用在线RIC的方
全球光纤价格的持续低迷使国内各大光纤制造厂商必须寻 式实现大长度、长时间、高速度拉丝。该技术流程的主要优势
求更低成本的制造技术，将光纤预制棒的直径做大，或者将光 是，采用OVD方法制造的套管经过机械加工，具有非常高的几何
纤预制棒长度做长可以有效地降低光纤的生产成本。国内大多 精度；在线RIC技术在制造大尺寸预制棒时亦具备明显的优势，
数厂家的光纤预制棒直径尺寸为150～180mm，部分厂家的光纤 相对于传统的RIC技术进一步提高生产效率，大幅降低了光纤制
预制棒直径接近200mm，由于无法攻克超长光纤预制棒的制造技 造成本，同时有利于提高光纤的几何、强度和衰减性能。本文
术和拉丝技术，国际上单根光纤预制棒长度都在3m以下，拉丝 通过进一步攻克大尺寸套柱的焊接技术和芯棒处理技术，顺利
长度都在6000km以下。 实现了6m预制棒的在线RIC工艺。6m， 200mm预制棒制造、处理
以及拉丝的主要技术流程如图１所示。
为了解决超长大尺寸光纤预制棒制造关键技术和万km连续
拉丝关键技术，本文通过自主攻关，攻克了超长大尺寸光纤预 图1 6m光纤预制棒的制备与拉丝工艺
制棒的关键技术瓶颈，完成了直径为200mm、6m超长大尺寸光纤
预制棒的制造技术和高速连续拉丝技术的自主开发，实现了国
际上首个单根预制棒连续拉丝15000km拉丝技术的规模化应用，
提升了民族光纤的核心竞争力，满足“宽带中国战略”对通信
光纤的重大需求。

二、大尺寸超长光纤预制棒的制造技术 要实现6m长光棒的拉丝，在组装前还需要对芯棒进行一定
的处理。在线棒拉丝过程中，需要对光棒进行抽真空，因为要
在制造大尺寸预制棒时，本文通过改进后的ＶＡＤ制棒技 必须保证芯棒与套柱之间的真空度，以防止芯棒掉落。正常6m
术沉积出预制棒芯棒和内包层[1]。该方法在反应室内放置一根 芯棒的重量为
基棒，基棒可以旋转并向反应室外移动。当反应气体送入反应
室后，反应生成的二氧化硅等就在基棒上沉积，基棒的旋转运 （３）
动保证了芯棒的轴对称性，疏松的预制棒在向上移动的过程中 式中，G为实际芯棒重量，L为芯棒长度，r为芯棒半径，ρ
经过一环状加热器，从而生成透明的玻璃预制棒，其主要涉及 为芯棒密度，ｇ为重力加速度。
以下化学反应： 在现有真空度的条件下，能够保证芯棒不下落所允许的芯

（１）
（２）

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