Page 28 - 网络电信2018年10月刊下

光纤预制棒的玻璃化工艺研究

马静 富通集团有限公司

摘要：本文主要针对目前光纤预
制棒的外径波动和包芯比波动进行
分析，通过大量的试验验证，改进
目前的预制棒松散体玻璃化工艺，
保证预制棒的外径均匀。
关键词：光纤预制棒；外径；玻
璃化

引言 光纤预制棒玻璃化过程，首先确认引杆的状态是否良好，
光纤预制棒是制造石英系列光纤的核心原材料，制作光纤 有无刮伤或裂纹，然后通过电机控制玻璃夹具，装载好预制棒
预制棒的工艺普遍采用气相沉积法进行松散体沉积，然后再通 松散体，检查晃动，再次控制电机将预制棒小心的送入玻璃化
过烧结玻璃化过程将松散体烧结致密化，使之成为透明的光纤 炉内，此时玻璃化炉体的温度在1100℃左右，启动玻璃化配方
预制棒，目前常见的光纤预制棒玻璃化工艺一般采用硅钼棒炉 程序，选择合适的气体流量和玻璃化炉温，然后按照既定程序
和石墨炉作为玻璃化的加热源，不管采用哪种加热源进行光纤 进行玻璃化，结束后，炉内开始降温，降到700℃以下时，将夹
预制棒的玻璃化过程，松散体都是在石英炉芯管内完成的烧结 具上升至可以取出预制棒的高度，待预制棒充分冷却后取出预
致密化过程，由于玻璃化炉温的波动以及松散体的密度和收缩 制棒。
比不同，会在玻璃化过程时产生差异性，预制棒会被拉细，而 目前预制棒玻璃化过程采用配方调用方式进行玻璃化，
导致预制棒外径波动过大而报废，或者预制棒尾部未被烧结玻 即在松散体送入玻璃化之前选定玻璃化配方，按照一定的玻璃
璃化，有时还会存在由于过度拉细导致石英炉芯管报废（炉芯 化下降速度，气体流量，炉体温度进行玻璃化，烧结过程不做
管有一定的高度，原本设计好的松散体长度和炉芯管高度相匹 任何工艺调整和修改，待玻璃化时间结束，系统自动切断惰性
配，如果过度拉细，预制棒会过分下降直到碰到炉芯管底部而 气体吹扫，开始降温，冷却到一定温度后将预制棒从炉体中取
使其破损），造成产品和经济损失。 出，这时候经过测量或肉眼观察会发现预制棒被拉细或未被玻
目前，采用的改进工艺就是设定限位监控装置，即预制棒 璃化透，且没有补救措施，预制棒就会部分报废或者全长报
下降的位置有一个最低点，保证到达该限位点时，预制棒不再 废。
往下移动，从而保证炉芯管安全，但是此举并不能保证预制棒
不被拉细，只是一种挽救炉芯管的保护措施而非预制棒玻璃化 二、玻璃化工艺改进
工艺改进措施，并不能解决由于拉细导致的产品报废或合格率 本文设计一种可以在线监控玻璃化过程的方案，根据松
下降问题。 散体的情况对玻璃化过程进行预估，按照设定的程序提前对预
制棒进行玻璃化修正，简单来说对于有可能拉细的位置，提高
一、目前存在的问题 玻璃化下降速度，对于有可能收缩的部位，降低玻璃化下降速
随着预制棒尺寸越做越大，对光纤预制棒玻璃化炉的要求 度。关键在于如何判断哪些位置会拉细，哪些位置会收缩。图1
也越来越高，目前石墨加热源的玻璃化炉较为普遍，由于石墨 是OVD沉积完的预制棒松散体状态，图2是正在进行玻璃化的预
加热的玻璃化炉温区宽，炉温更稳定，我司应用的石墨炉占据 制棒状态，由图2可以看出经过石墨炉的高温加热区，松散体会
80%以上。 收缩烧结为透明的玻璃状态，如图2。最理想的状态就是OVD沉

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