制備光纖預制棒，即是將經(jīng)過提純的原材料制成一根其內(nèi)芯與外包層折射指數(shù)分布與最終拉制出光纖芯销凑、包層折射指數(shù)分布相同的圓柱棒丛晌，通常稱為“預制棒”或“光棒”斗幼。預制棒的制造是光纖制造的核心技術澎蛛，因而其制造技術的水平也就代表了光纖制造技術的水平。
光纖預制棒制造工藝簡介
前言：制備光纖預制棒谋逻，即是將經(jīng)過提純的原材料制成一根其內(nèi)芯與外包層折射指數(shù)分布與最終拉制出光纖芯、包層折射指數(shù)分布相同的圓柱棒桐经，通常稱為“預制棒”或“光棒”毁兆。預制棒的制造是光纖制造的核心技術，因而其制造技術的水平也就代表了光纖制造技術的水平气堕。
純的熔石英具有單一的折射率，其光譜折射率的分布是從0.55 um處的1.460到1.81 um處的1.444畔咧。為了制備具有高折射率棒芯（n1）和低折射率包層（n2）預制棒茎芭，必須通過“摻雜”，即在石英中摻以適當?shù)膿诫s劑誓沸，如二氧化鍺（GeO2）或五氧化二磷（P2O5）梅桩，制成高折射率的棒芯拜隧，而以純石英材料為低折射率的包層宿百；也可以在石英中摻入折射率低于石英的摻雜劑如氟（F）煮寡、三氧化二硼（B2O3），構(gòu)成低折射率的包層犀呼，同時以石英材料作為棒芯或在石英中摻入少量鍺以提高棒芯折射率。
光纖預制棒的基本制備方法是采用化學氣相沉積工藝外臂，具體過程采用“兩步法”坐儿；第一步是制造芯棒，同時制造部分包層宋光；第二步是在芯棒上附加外包層（俗稱外包技術）貌矿，制成預制棒。
一逛漫、芯棒制作
作為制造光纖預制棒的第一步，現(xiàn)行制造芯棒的主要工藝方法可以分為如下三大類：第一大類是管內(nèi)化學氣相沉積法赘艳，它是將粉塵沉積在熔石英管的內(nèi)壁上酌毡，即石英管成為包層，沉積在管內(nèi)的是芯與包層材料蕾管。根據(jù)其對反應區(qū)加熱方法的不同枷踏，又可分為兩種工藝方法，即“改進的化學氣相沉積法”“微波等離子體化學氣相沉積法”旭蠕；第三大類為“軸向化學氣相沉積法”。
圖1.光纖預制棒的生產(chǎn)示意圖
（1）MCVD法旷坦。MCVD法是目前制作高質(zhì)量石英光纖比較穩(wěn)定可靠和廣泛使用的光纖預制棒的生產(chǎn)工藝掏熬。它是1974年由美國貝爾實驗室開發(fā)的經(jīng)典工藝，并為朗訊公司所采購秒梅。
（2）PCVD法旗芬。PCVD法是由荷蘭飛利浦研究實驗室于1975年提出的工藝方法番电，它是一種管內(nèi)低溫等離子體的化學氣相沉積法岗屏。它與MCVD法的工藝原理基本相同，只是不再用氫氧焰進行管外加熱漱办，而是改用微波諧振腔體產(chǎn)生的等離子體加熱婉烟。其反應機理是娩井，用高頻功率微波激活石英管內(nèi)的低壓氣體，產(chǎn)生帶電的等離子體似袁，使其能量大大增加咐刨，并在低壓下快速擴散到管內(nèi)壁周圍發(fā)生反應，帶電離子重新結(jié)合時釋放出的熱能融化氣態(tài)反應物扬霜，形成透明的玻璃態(tài)沉積薄層定鸟。
（3）OVD法。OVD工藝是1970年由美國康寧公司開發(fā)的管外化學氣相沉積光纖制棒工藝著瓶。其工藝原理是联予，通過火焰加水分解材原，即將氣態(tài)鹵化物等原料與摻雜劑送入氫氧焰噴燈沸久，使之在氫氧焰中水解，生成石英玻璃微粒粉塵余蟹，并經(jīng)噴燈噴出，沉積在由石英威酒、石墨或陶瓷制成的旋轉(zhuǎn)的“母棒”外表面上窑睁，經(jīng)過多次沉積形成一定尺寸的多孔粉塵預制棒】拢“母棒”并非芯棒的一部分卵慰，由于其熱膨脹系數(shù)與沉積在其上的芯棒材料不同，因此在玻璃熔結(jié)成預制棒之前裳朋，可以較容易地將“母棒”取出。爾后再將中空的預制棒芯棒在高溫下進行燒結(jié)脫水處理吓著，使之成為透明無水的實心芯棒鲤嫡。
二、外包技術——在芯棒上附加外包層
制造光纖預制棒的第二步绑莺，即在芯棒上附加外包層暖眼，制成最終的光纖預制棒。現(xiàn)有比較成熟的4種外加包層技術如下：（1）套管法诫肠。即將由化學氣相沉積法制成的芯棒置入作用光纖外包層的高純石英內(nèi)制造大預制棒。（1）SOOT法欺缘。SOOT法在國外文獻中常以“SOOT Process”或“SOOT technique”即粉塵法栋豫，來泛指OVD，VAD等方法的火焰水解外沉積工藝在芯棒上的外包技術谚殊。（3）等離子噴涂法（Plasma Spray）丧鸯。是指用高頻等離子焰將石英粉末熔制于芯棒上制成大預制棒的技術嫩絮，由阿爾卡特發(fā)明并應用丛肢。（4）溶膠-凝膠法（Sol-gel process）围肥。由美國朗訊公司蜂怎，是指由玻璃組成元素的有機化合物溶膠穆刻，經(jīng)水解成凝膠，再說水燒結(jié)成玻璃的方法杠步。溶膠-凝膠法用作外包技術，包括兩種技術途徑：一種是篮愉，先用溶膠-凝膠法制成合成石英粉末腐芍，再用高頻等離子焰將合成石英粉末熔制于芯棒上制成大預制棒。
圖2.光纖預制棒成品示意圖
結(jié)語：
經(jīng)過幾十年的發(fā)展试躏，制備光纖預制棒的方法在不同歷史階段先后出現(xiàn)過數(shù)十種猪勇。但是演變至今，目前并存流行的颠蕴、能制造出優(yōu)質(zhì)光纖的制棒方法的共性都是，四氯化硅與氧氣在高溫下反應生成蓬松狀的熔石英粉塵狀物犀被；而區(qū)別則主要在于粉塵狀物如何沉積椅您，以及如何熔化為最終的預制棒。
預制棒的光學特性主要取決于芯棒制造質(zhì)量寡键，而預制棒的制造成本則主要取決于外包技術掀泳。因此，芯棒制造技術加上外包技術才能全面反映光纖預制棒的制造工藝的特征和水平西轩。
如果您對光纖相關產(chǎn)品有興趣，請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁：
http://www.wjjzl.com/three-level-37.html
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關于昊量光電：
上海昊量光電設備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商藕畔，產(chǎn)品包括各類激光器马僻、光電調(diào)制器、光學測量設備注服、光學元件等韭邓，涉及應用涵蓋了材料加工、光通訊溶弟、生物醫(yī)療、科學研究可很、國防诗力、量子光學、生物顯微我抠、物聯(lián)傳感苇本、激光制造等；可為客戶提供完整的設備安裝瓣窄，培訓，硬件開發(fā)纳鼎，軟件開發(fā)俺夕，系統(tǒng)集成等服務。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息贱鄙，或直接來電咨詢4006-888-532劝贸。
展示全部 
