Page 23 - 网络电信2018年8月刊下

图2 VAD法沉积芯棒工艺原理图
图3 OVD法沉积外包层工艺原理图
三、新型光纤预制棒制备技术
100G及未来400G网络通讯系统的建设对光纤提出了巨大需
求，光纤的使用量和光纤的生产规模不断扩大，光纤生产技术
也在持续飞速发展。一方面，光纤预制棒的尺寸越来越大，另
一方面，光纤的拉丝速度越来越快。这两方面是相互促进，共
同发展的。
大尺寸光纤预制棒的高速拉丝存在诸多难题，但其带来的
高产量、高效率、高设备利用率和高利润，是目前光纤厂商提
高光纤生产效率最行之有效的方法。随着各大光纤厂商不断的
技术升级，光纤预制棒的大尺寸和高速拉丝难题已得到解决，
光纤预制棒的直径已经从Φ120mm发展到Φ150-210mm，长度也
从1.5m发展到3m以上，甚至达到6m，光纤拉丝速度也已经逐渐
提升到2000-2500m/min，直至3000m/min。目前亨通通过装备
自主开发和技术升级，顺利实现了Φ200mm×6m光纤预制棒的
3000m/min高速拉丝，连续拉丝长度达到1.5万km。
传统光棒制造技术以SiCl 4 为原料，生产过程中会产生大
量的HCl废气，经处理后排放会消耗大量的水资源，同时产生
大量的含氯废水，光纤需求量不断增大后环境污染问题更加突
出，因此改变国内传统光棒制造行业面临的高污染问题迫在
眉睫。经过多年自主研发，亨通开发出以有机硅D4为原料采用
OVD法制备光棒包层的环保型光棒制造技术，解决了光棒包层
制备过程中的氯离子污染问题，率先在国内实现了有机硅D4光
纤预制棒的大规模产业化。亨通也成为国内少数几家同时拥有
“VAD+RIC”和“VAD+OVD”两种工艺路线制备光纤预制棒的企
业。
a.有机硅D4光纤预制棒制备技术
采用有机硅烷OMCTS（八甲基环四硅氧烷），代替传统的
SiCl 4 ，不需要废气净化和化学废液中和处理，以年产10000吨
光棒计算，每年会产出5万吨HCl，经处理后会产生1110万吨含
氯废水。因此传统光棒生产企业需要在防腐设备和环保设备上
投入大量费用，同时每年还需投入大量的费用进行废气和废水
处理，使得光棒制造成本额外升高，并且严重违背了国家绿色
发展理念。而且，OMCTS本身含有含氢和氧的基团，在工艺中
使用天然气代替氢气，能够进一步降低燃料成本。八甲基环四
硅氧烷沸点175℃～176℃，沸点较高，为确保蒸发罐至喷灯间
管路内八甲基环四硅氧烷都为气态，需确保蒸发罐温度稳定在
185℃～195℃；同时蒸发罐至喷灯间的管道需包裹加热带、保
温棉、保温筒，温度维持在195℃～205℃。如此可提升反应速
率，降低喷灯口及管路堵塞的机率。因此，OMCTS用于Soot法制
备光纤预制棒的研究重点包括蒸发系统和喷灯设计。传统SiCl 4
与有机硅D4性能对比如下表所示。
图4 SiCl 4 与有机硅D4性能对比表
亨通经过多年的持续研发投入，成功建立了以D4为主要原
料的光棒工艺路线，同等条件下沉积速率提高10%以上，材料
成本下降15%以上，因避免了腐蚀性化学品四氯化硅的使用，
网络电信 二零一八年八月 37