Page 24 - 网络电信2018年8月刊下

预制棒专题
制造工艺全过程不产生含氯废弃物的排放，形成了全新的、全
过程绿色环保的大尺寸光棒制造技术，实现了绿色环保型光棒
的大规模产业化，截止到2017年底亨通1期工厂已经实现了年
产200t/光光棒的能力，目前后续的2期扩产项目仍在持续推进
中。
b.超大尺寸光纤预制棒制备技术
目前制备超长（6m）光纤预制棒采用的是VAD+RIC法，首
先采用改进后的VAD工艺（沉积速率更高，沉积的芯棒疏松体尺
寸更大）沉积出芯棒和内包层疏松体，经烧结、延伸后将芯棒
装入采用OVD法制备出的纯SiO 2 套柱中，最后采用在线RIC方式
进行拉丝。由于目前采用OVD工艺制备出的套柱长度一般在3m左
右，因此制备超长（6m）光纤预制棒还需对套柱进行焊接。为
了实现超长（6m）光纤预制棒的在线拉丝，在组装前还需对芯
棒进行处理。超长（6m）光纤预制棒的制备工艺流程如下图所
示。
图5 超长（6m）光纤预制棒的制备工艺流程
图6 超长（6m）光纤预制棒在线拉丝场景
c.高速拉丝技术
随着预制棒直径的增加和单根预制棒拉丝长度的提高，光
纤拉丝过程中影响光纤质量的因素变得越来越多，光纤的性能
指标和参数的控制也越来越困难。从拉丝工艺的角度出发，超
高速拉丝的实现可以从光纤直径控制、衰减控制、强度控制等
方面进行技术突破。
1.高速拉丝中的光纤直径控制
光纤直径的波动引起芯径和模场直径波动，导致光纤散
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射损耗、熔接损耗增加，因此，光纤直径波动越小越好。大尺
寸预制棒高速拉丝时光纤直径波动的主要因素为：（1）高速
拉丝时控制系统中进棒系统和拉丝速度之间的匹配；（2）大
尺寸预制棒拉丝时加热炉内气流分布。大尺寸预制棒拉丝时，
如果炉内气体尤其是变径区的气体打破层流分布，变得紊乱，
将会严重影响外径波动。通过改变加热炉内石墨件及拉丝炉下
方延伸管结构，使得加热炉内气体分布呈现典型的层流分布，
可以达到控制光纤直径的目的，改进后裸光纤直径可以控制在
125±0.5μm之内。
2.高速拉丝中的衰减控制
拉 丝 过 程 中 ， 光 纤 从 熔 融 状 态 逐 渐 冷 却 至 假 想 温 度
（Tf），假想温度定义为液态结构凝固而转变为玻璃态的温
度。光纤假想温度约为1600℃-1700℃，如果光纤从熔融态急剧
冷却至假想温度，光纤衰减会剧烈增加，如果光纤温度低于假
想温度，此时光纤的急剧降温不会对光纤衰减性能产生影响。
随着拉丝速度的提高熔融态的光纤存在高温加热炉中的时间变
得更短，这就需要改变加热炉结构，优化加热炉温场分布，保
证在高速下光纤能够缓慢冷却至假想温度。通过石墨延伸管提
供了2.5m的光纤退火距离，保证了光纤有充分的距离缓慢冷却
至假想温度，从而使光纤暴露在车间空气中时已经低于假想温
度，达到高速拉丝时光纤衰减性能不恶化的目的。
3.高速拉丝中的强度控制
大尺寸超长预制棒高速拉丝时具有更长的变径区，但变
径区变长对于光纤的强度将产生不利影响，因为具有较长的变
径区，石墨件挥发性的杂质更易附在熔融的光纤表面，形成缺
陷，降低光纤强度，同时因为变径区越长，缺陷浓度也越高，
也会降低光纤的强度。通过控制加热炉内气流的分布和控制拉
丝张力等方法，适当的改变变径区的长度，可以避免大尺寸预
制棒在高速拉丝过程中强度变差的风险。
d.光棒应用技术
光棒的应用最终要落在光纤上，光纤产品的分类方法有很
多种，通常可按其自身的材料组成、折射率剖面、传输波长、
光纤内部传输模式和光纤产品的实际应用等进行分类。亨通结
合自身的产品特色以及技术特点，成功开发出低水峰低损耗
G.652.D光纤、超低损耗大有效面积G.654.E光纤、抗弯曲G.657
光纤等系列多品种单模光纤，在特纤领域，多模光纤（主流
OM3\OM4）和光纤陀螺用保偏光纤近几年也逐步推向市场。
（1）低损耗G.652.D光纤
满足ITU-T.G.652要求的单模光纤，常称为非色散位移光
纤，其零色散位于1300nm窗口低损耗区，工作波长为1310nm。
随着光纤光缆工业和半导体激光技术的成功推进，光纤线路的
工作波长已经转移到更低损耗的1550nm光纤窗口。我国已敷设
的光纤光缆绝大多数是这类光纤。
相比于目前广泛使用的普通G.652.D单模光纤，低损耗
G.652.D光纤在1310nm波长衰减系数低于0.320dB/km，1550nm波
长衰减系数低于0.180dB/km，在有中继网络的设计中，能够延
展系统的传输距离并减少高成本放大器的数量；在无中继网络
中，拥有更高的注入光功率阈值，同时能够实现更大的系统跨
度，大大节省高速传输网络的敷设成本。低损耗G.652.D光纤因
其合适的性价比，近些年来在骨干网络建设中越来越受到运营
网络电信 二零一八年八月