一种大有效面积光纤的制备工艺

摘要

本发明涉及一种大有效面积光纤的制备工艺，包括预制棒制备，光纤熔融退火工艺以及光纤拉丝固化工艺，采用VAD+MCVD+OVD工艺，其中VAD工艺沉积芯棒，实现芯棒的快速沉积，显著降低光纤衰减；MCVD工艺实现包层折射率的下陷结构，采用OVD工艺沉积外包层；在退火保温炉内形成800~1200℃的梯度温场，光纤在保温退火炉内逐渐降温，基本释放内应力；固化后的光纤经过筛选工序，即可完成加工。本发明的截止波长，弯曲损耗，色散等综合性能参数在应用波段良好，可以作为超跨越戈壁、深海等恶劣条件的长距离光纤通讯使用，且光纤各层圆度情况良好，保证外形成型圆润，该光纤的应变可达到2%甚至以上。

主权项

一种大有效面积光纤的制备工艺，其特征在于：步骤如下：（1）预制棒制备：采用VAD+MCVD+OVD工艺，其中VAD工艺沉积芯棒，实现芯棒的快速沉积，显著降低光纤衰减；MCVD工艺实现包层折射率的下陷结构，采用OVD工艺沉积外包层，沉积速率高，有效降低生产成本；（2）光纤熔融退火工艺：预制棒从拉丝炉炉顶进入拉丝炉，拉丝炉炉体内部的温度设定为2100~2200℃，预制棒在拉丝炉炉体内熔融拉丝，牵引速度大于2000m/min，拉丝炉内的参数实时反馈给控制单元；炉顶气盘上的进气孔供应惰性气体进入拉丝炉；风向倾斜向下的进风孔能减小炉灰与光纤接触的几率；风向竖直向下的进气孔，吹扫拉丝炉炉体内壁，防止炉灰沉积在拉丝炉炉体；退火管中采用多孔分散式排气方式，漏斗形的设计有效防止炉灰沉积影响光纤强度，排出的炉灰通过软管连接至炉灰回收装置；光纤在退火管出口温度为1730°；光纤进入保温退火炉，保温退火炉中的每个加热元件由控制单元独立控制，每个加热元件的温度为1000~1200℃，加热元件的温度自动反馈给控制单元；在退火保温炉内形成800~1000℃的梯度温场，光纤在保温退火炉内逐渐降温，基本释放内应力；（3）光纤涂覆固化工艺：光纤进入涂覆机进行涂层后，随即进入紫外光固化炉，环境温度20~30℃，环境湿度40~65%，紫外光固化炉功率控制在70~95%，紫外光固化炉内使用抽风系统，将光纤表面涂层固化挥发物抽出，并抽走有害气体，温度探测仪检测到紫外光固化炉内的温度，同时将温度反馈至控制单元，固化抽风管道中的风速检测仪检测到的风速流量也反馈至控制单元，如果紫外光固化炉内温度及固化抽风管道中的风速流量全部在设定范围内，则光纤正常生产；如果反馈至控制单元的紫外光固化炉内的温度波动，且固化抽风管道中的风速流量也产生对应的波动，则控制单元 将控制调节自动调节阀门，改变抽风效果，若调节无效，或波动异常，则对外提示对设备进行保养维修；固化后的光纤经过筛选工序，即可完成加工；所述拉丝炉自上而下包括同轴设置的炉顶气盘、拉丝炉炉体以及下端退火管，所述炉顶气盘为竖直设置的环形结构，其侧壁上具有若干圈环布的进气孔，所述炉顶气盘侧面上具有一路或者两路向下送风的进气孔，其余进气孔皆平行设置，送风风向与竖直方向呈15~45°夹角；所述拉丝炉炉体为一柱体，其内部具有容纳预制棒加热拉丝的中空孔，所述退火管设置在拉丝炉炉体下端。