拉絲工藝對(duì)單模光纖性能的影響研究

趙芳

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，信息在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，21世紀(jì)是全球信息網(wǎng)絡(luò)爆炸的時(shí)代。作為通信技術(shù)傳播的重要紐帶，光纖憑借其耐腐蝕、傳輸距離遠(yuǎn)、存貯空間大等特點(diǎn)也逐漸走入了人們的視野。本文通過(guò)對(duì)單模光纖加以簡(jiǎn)單的介紹，分析出拉絲工藝對(duì)單模光纖性能的影響，從而提高光纖的性能，降低其生產(chǎn)成本，提高其利用率和競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：拉絲工藝；單模光纖；性能；光纖衰減；光纖強(qiáng)度

自從我國(guó)第一根光纖被研制出來(lái)后，光纖的使用在人們的生活中變得越來(lái)越普遍。隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，光纖也面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，人們的需求不斷加大，如今的光纖性能遭到了人們?cè)絹?lái)越多的質(zhì)疑，光纖市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。為了提高單模光纖的性能水平，降低生產(chǎn)成本，加固本公司在光纖市場(chǎng)的地位，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，筆者對(duì)單模光纖的性能與拉絲工藝進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，希望能借此文對(duì)讀者產(chǎn)生一定幫助。

1 單模光纖的發(fā)展歷史

1966年，高坤首先提出關(guān)于光纖的設(shè)想，并開(kāi)始考慮將光纖作為通信技術(shù)。時(shí)隔四年后，美國(guó)率先研制出光纖技術(shù)，由此光纖通信技術(shù)正式問(wèn)世。1985年，單模光纖研究宣布成功。其后，光纖開(kāi)始逐漸應(yīng)用于各種通信技術(shù)。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，我國(guó)長(zhǎng)期受到左傾思想的嚴(yán)重干擾和破壞，大部分知識(shí)分子都成了他們迫害的對(duì)象自然也剝奪了其研究的權(quán)利。因此我國(guó)的光纖事業(yè)的起步相對(duì)較晚，直至1985年，光纖才在我國(guó)得到了初步的發(fā)展。到了九十年代后期，一些光纖公司開(kāi)始逐漸成立，我國(guó)光纖事業(yè)也得到了快速發(fā)展。隨著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)通信系統(tǒng)的依賴(lài)越來(lái)越大，同時(shí)，人們也對(duì)其提出了新的要求，單模光纖技術(shù)由此問(wèn)世。雖然近幾年，我國(guó)的光纖產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，但是除了武漢之內(nèi)的大部分光纖廠(chǎng)都還在依賴(lài)進(jìn)口拉絲工藝。就目前的光纖市場(chǎng)來(lái)看，僅武漢、上海、南京的三家公司在產(chǎn)能方面就可以占到國(guó)產(chǎn)纖維的一半，但值得注意的是，其在實(shí)際市場(chǎng)份額中所占比重更多。直言不諱的說(shuō)，當(dāng)今我國(guó)單模光纖產(chǎn)業(yè)最大的問(wèn)題就是如何能提高單模光纖的性能以及如何能自主的研發(fā)出屬于中國(guó)自己的光纖技術(shù)。

2 拉絲工藝對(duì)單模光纖性能的影響

2.1 拉絲工藝對(duì)光纖衰減的影響

只能傳輸一種模式的光的光纖稱(chēng)為單模光纖。隨著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)通信系統(tǒng)的依賴(lài)越來(lái)越大，同時(shí)，人們也對(duì)其提出了新的要求。為了建設(shè)足夠大的寬帶，以提高通信系統(tǒng)的效力，人們研制出了單模光纖技術(shù)。（1）拉絲過(guò)程中，拉絲張力也會(huì)對(duì)光纖的衰減造成影響，光纖散射損耗和光纖接續(xù)損耗會(huì)隨著其外徑的變化而不斷增加。若想要降低損耗，可以適當(dāng)?shù)臏p少加熱爐的溫度，使其爐內(nèi)適應(yīng)粘度升高，因?yàn)闇囟冉档秃?，?huì)降低sio鏈的斷裂，進(jìn)而使其拉絲張力瞬間增大，光纖的衰減減小。（2）拉絲過(guò)程中，拉絲速度也會(huì)對(duì)光纖的衰減造成影響。拉絲過(guò)程中，拉絲的速度影響了在高溫中預(yù)制棒能保存的時(shí)間長(zhǎng)短，若拉絲速度增快，其能保存的時(shí)間也會(huì)相應(yīng)的減少，從而減少光纖的衰減。因此，在拉絲過(guò)程中，人們往往通過(guò)提高拉絲速度的方式來(lái)減少光纖的衰減。（3）拉絲過(guò)程中，拉絲流程也會(huì)對(duì)光纖衰減造成影響。拉絲過(guò)程中，與光纖接觸的零件表面一定不能出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，否則將會(huì)大大影響光纖生產(chǎn)效率，使光纖衰減增大。但在石英玻璃的表面有時(shí)難以幸免的會(huì)出現(xiàn)一些裂紋，本來(lái)這也無(wú)傷大雅，但這些裂紋在受到環(huán)境的不斷腐蝕后，會(huì)逐漸生成更大的裂縫，這些裂縫卻會(huì)造成光纖的衰減。

2.2 拉絲工藝對(duì)光纖強(qiáng)度的影響

作為評(píng)價(jià)光纖質(zhì)量的憑證，光纖強(qiáng)度同時(shí)也是反映光纖性能的重要指標(biāo)。（1）作為構(gòu)成光纖的主要材料，石英玻璃的強(qiáng)度是由分子間的作用力所決定的。在石英玻璃的表面有時(shí)難以幸免的會(huì)出現(xiàn)一些裂紋，本來(lái)這也無(wú)傷大雅，但這些裂紋在受到環(huán)境的不斷腐蝕后，會(huì)逐漸生成更大的裂縫，而且，在拉絲過(guò)程中，若加熱爐內(nèi)溫度突然升高，就會(huì)大大升高sio鏈斷裂的機(jī)會(huì)，從而增加石英玻璃表面的裂紋，降低光纖的強(qiáng)度。因此，拉絲工藝中，加熱爐內(nèi)的溫度會(huì)對(duì)光線(xiàn)強(qiáng)度產(chǎn)生直接的影響。（2）拉絲過(guò)程中，拉絲速度對(duì)光纖強(qiáng)度產(chǎn)生影響。拉絲過(guò)程中，若拉絲速度過(guò)快，sio鏈斷裂的幾率同時(shí)也會(huì)相應(yīng)的減小，從而使光纖在高溫區(qū)待的時(shí)間也會(huì)大大減小，使得光纖強(qiáng)度升高。若拉絲的過(guò)程中，速度不穩(wěn)，則很容易使光纖涂覆層由于空氣的進(jìn)入而出現(xiàn)缺陷、破損，大大降低了光纖的強(qiáng)度。（3）在拉絲過(guò)程中，涂層樹(shù)脂是與石英玻璃接觸最多的零件，因此，樹(shù)脂的質(zhì)量直接影響了光纖的強(qiáng)度，若樹(shù)脂的質(zhì)量難以保證，則相應(yīng)的光纖的強(qiáng)度更加難以保證。拉絲過(guò)程中，如果光纖涂覆樹(shù)脂固化不完全，將會(huì)減低光纖的強(qiáng)度。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著近幾年國(guó)家對(duì)光纖產(chǎn)業(yè)的重視，光纖制造業(yè)也得到了快速發(fā)展。但由于各種各樣的問(wèn)題，我國(guó)的光纖制造產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家仍具有一定差距。同時(shí)，科學(xué)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得光纖也面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，人們的需求不斷加大，如今的光纖性能遭到了人們?cè)絹?lái)越多的質(zhì)疑，光纖市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。因此，加大對(duì)光纖的研究力度，提高光纖的競(jìng)爭(zhēng)力勢(shì)不容緩。

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