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1、
1. 預(yù)制棒和尾管的入庫(貼上編碼,例如預(yù)制棒編SD091204001尾管編碼:F100828018)
2.拋光流程
拋光的定義:在光纖生產(chǎn)的過程中,預(yù)制棒與尾管的對接即稱之為拋光
拋光流程:將預(yù)制棒與尾管分別固定在機器上,盡量使其切面對齊,經(jīng)過高溫持續(xù)加熱1小時,融化焊接,然后磨平焊接口,最后冷卻足夠(2小時以上)取下。 高溫加熱
預(yù)制棒
尾管
3.拉絲過程
3.1裸光纖
光纖外徑波動越小越好,光纖直徑波動可導(dǎo)致光纖產(chǎn)生后散射功率損耗和光纖接續(xù)損耗。光纖外徑的波動引起芯徑和模場直徑波動,導(dǎo)致光纖散射損耗、接
2、續(xù)損耗增加。假設(shè)光纖芯徑波動與外徑波動成正比,則兩個外徑不同的光纖接續(xù)時,在光纖接續(xù)點的損耗可見為:
A(直徑波動)≈20log{2/(a1/a2+a2/a1)}(dB)
設(shè)a1=126μm,a2=124μm, 則A=0.001(dB);設(shè)a1=127C? a2=123μm? 則A=-0.0045(dB)。因此將光纖的外徑波動控制在±1μm為好。提高拉絲速度,適當(dāng)降低拉絲溫度,減少預(yù)制棒在高溫爐中的停留時間。減小包層中水分量向新區(qū)擴散,有利于降低光纖拉絲附加衰減。提高拉絲速度,增大拉絲張力可減小外徑波動,還有利于減小E’缺陷的產(chǎn)生。也有利于光纖強度的增加。但高速拉絲需要更高的爐溫加熱功率,
3、也就更容易產(chǎn)生溫場不均勻的現(xiàn)象。會對光纖翹曲度有較大的影響(翹曲度是指裸光纖在不受任何外界應(yīng)力的情況下的發(fā)生彎曲所對應(yīng)的曲率半徑)。影響翹曲度的原因主要是光纖在溫場中受熱不均勻,導(dǎo)致光纖在頸向收縮不同,造成光纖翹曲度減小。而光纖的翹曲度是光纜用戶較為關(guān)心的指標(biāo)之一,尤其在帶光纖中,光纖翹曲度要是偏小將對接續(xù)帶來不良后果。
由于光纖高速拉絲爐有以下基本要求:
A. 設(shè)計理想的溫區(qū)分布和氣路設(shè)計以便產(chǎn)生理想的預(yù)制棒變頸形狀。
B. 爐溫穩(wěn)定可調(diào),便于精確控制拉絲張力。
C. 加熱爐元件選擇和氣流設(shè)計保證光纖表面盡可能少污染。
因而通過對拉絲爐元器件進行結(jié)構(gòu)改良,并對爐內(nèi)氣流工藝改進。得
4、到以下結(jié)果:
A. 最終使光纖在拉絲過程中的F徑變化幅值控制在0.3μm左右。??
B. 光纖翹曲度控制在10m以上
C. 光纖各波長衰減特性良好
3.2光纖涂覆
涂覆是光纖生產(chǎn)中十分重要的一個特殊過程,涂層質(zhì)量對光纖強度和損耗有較大的影響。裸光纖高速進入模具被拉入涂料液中,由于光纖本身是帶有熱量的,因此在模具頂部的涂料粘性就低于涂料罐里的涂料粘度。這種涂料間粘度差會造成壓力差,來推動涂料向上涌動。通過一定的涂覆壓力,來保持模具內(nèi)涂覆液面的穩(wěn)定。若裸光纖溫度過高(增加拉絲速度)會對涂覆液面平衡會失去控制,使涂覆不穩(wěn)定,涂層產(chǎn)生異常。對涂覆質(zhì)量和光纖性能造成影響。良好的穩(wěn)定涂覆狀
5、態(tài)應(yīng)包括以下幾個方面:a在涂覆層中無氣泡或雜質(zhì);b良好的涂層同心度;c小的涂層直徑變化。在高速拉絲狀況下,為了取得良好和穩(wěn)定的涂覆狀態(tài),必須讓光纖在進入涂覆模時保持恒定和足夠低的溫度(一般認(rèn)為在50℃左右)。隨著拉絲速度的提高,空氣在光纖涂覆時混入涂層的幾率大大的提高了。同時在高速拉絲時,拉絲張力也大大的提高了,由涂覆模產(chǎn)生的向心力和拉絲張力的相互作用的結(jié)果決定了涂覆狀態(tài)的穩(wěn)定性。這就要求在高速拉絲時,使用能產(chǎn)生更高向心力的模具和更精準(zhǔn)的模座傾角調(diào)整系統(tǒng)來確保涂覆穩(wěn)定性。
光纖高速拉絲后,曾有以下光纖涂覆不良的現(xiàn)象發(fā)生:
A. 在線拉絲時涂層徑變化大且涂層偏心不良;
B. 涂層有氣泡
6、C. 涂層與包層之間分層????????????????? ?????????????????
涂層固化不良如經(jīng)過以下一些工藝改進和設(shè)備調(diào)整進行涂覆優(yōu)化:
A. 針對涂層徑變化大的情況,優(yōu)化涂覆工藝,最終使涂層徑變化幅值和涂層同心度達到理想的狀態(tài)
B. 針對涂層有氣泡,優(yōu)化冷卻裝置,改造冷卻效能,使裸光纖在生產(chǎn)過程中達到均勻、效果良好的冷卻。
C. 針對涂層固化不良、涂層與包層之間分層現(xiàn)象。對光纖涂覆后的UV固化系統(tǒng)進行了改進,使其達到優(yōu)良的氣密性;改造系統(tǒng)的定位確保光纖在UV固化石英管內(nèi)固化時的最佳位置。
經(jīng)過以上對相關(guān)工藝參數(shù)和設(shè)施的改良后,獲得了優(yōu)良的涂層質(zhì)量,以保證光纖性能的
7、穩(wěn)定可靠。
拉絲塔過程
4. 光纖測試參數(shù)和測試方法簡要介紹
光纖布線系統(tǒng)安裝完成之后需要對鏈路傳輸特性進行測試,其中最主要的幾個測試項目是鏈路的衰減特性、連接器的插入損耗、回波損耗等。 下面我們就光纖布線的關(guān)鍵物理參數(shù)的測量及網(wǎng)絡(luò)中的故障排除、維護等方面進行簡單的介紹。
4.1、光纖鏈路的關(guān)鍵物理參數(shù)
A.衰減:
a) 衰減是光在光沿光纖傳輸過程中光功率的減少。
b) 對光纖網(wǎng)絡(luò)總衰減的計算:光纖損耗(LOSS)是指光纖輸出端的功率Power out與發(fā)射到光纖時的功率Power in的比值。
c) 損耗是
8、同光纖的長度成正比的,所以總衰減不僅表明了光纖損耗本身,還反映了光纖的長度。
d) 光纖損耗因子(α):為反映光纖衰減的特性,我們引進光纖損耗因子的概念。
e) 對衰減進行測量:因為光纖連接到光源和光功率計時不可避免地會引入額外的損耗。所以在現(xiàn)場測試時就必須先進行對測試儀的測試參考點的設(shè)置(即歸零的設(shè)置)。對于測試參考點有好幾種的方法,主要是根據(jù)所測試的鏈路對象來選用的這些方法,在光纖布線系統(tǒng)中,由于光纖本身的長度通常不長,所以在測試方法上會更加注重連接器和測試跳線上,方法更加重要。
B,回波損耗:反射損耗又稱為回波損耗,它是指在光纖連接處,后向反射光相對輸入光的比率的分貝數(shù),回波損耗愈
9、大愈好,以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。改進回波損耗的方法是,盡量選用將光纖端面加工成球面或斜球面是改進回波損耗的有效方法。
C.插入損耗:插入損耗是指光纖中的光信號通過活動連接器之后,其輸出光功率相對輸入光功率的比率的分貝數(shù)。插入損耗愈小愈好。插入損耗的測量方法同衰減的測量方法相同。
4.2光纖網(wǎng)絡(luò)的測試測量設(shè)備
A、光纖識別器
它是一個很靈敏的光電探測器。當(dāng)你將一根光纖彎曲時,有些光會從纖芯中輻射出來。這些光就會被光纖識別器檢測到,技術(shù)人員根據(jù)這些光可以將多芯光纖或是接插板中的單根光纖從其他光纖中標(biāo)識出來。光纖識別器可以在不影響傳輸?shù)那闆r下檢測光的狀態(tài)及方向。為了使這項工作
10、更為簡單,通常會在發(fā)送端將測試信號調(diào)制成270Hz、1000Hz或2000Hz并注入特定的光纖中。大多數(shù)的光纖識別器用于工作波長為1310nm或1550nm的單模光纖光纖,最好的光纖識別器是可以利用宏彎技術(shù)在線地識別光纖和測試光纖中的傳輸方向和功率。
B、故障定位器(故障跟蹤器)
此設(shè)備基于激光二極管可見光(紅光)源,當(dāng)光注入光纖時,若出現(xiàn)光纖斷裂、連接器故障、彎曲過度、熔接質(zhì)量差等類似的故障時,通過發(fā)射到光纖的光就可以對光纖的故障進行可視定位??梢暪收隙ㄎ黄饕赃B續(xù)波(CW)或脈沖的模式發(fā)射。典型的頻率為1Hz或2Hz,但也可工作在kHz的范圍。通常的輸出功率為0dBm(1Mw)或
11、更少,工作距離為2到5km,并支持所有的通用連接器。
C、光損耗測試設(shè)備(又稱光萬用表或光功率計)
為了測量一條光纖鏈路的損耗,需要在一端發(fā)射校準(zhǔn)過的穩(wěn)定光,并在接收端讀出輸出功率。這兩種設(shè)備就構(gòu)成了光損耗測試儀。將光源和功率計合成一套儀器時,常稱作光損耗測試儀(也有人稱作光萬用表)。當(dāng)我們測量一條鏈路的損耗時,需要有一個人在發(fā)送端操作測試光源而另一個人在接收端用光功率計進行測量,這樣也只能得出一個方向上的損耗值。
通常,我們需要測量兩個方向上的損耗(因為存在有向連接損耗或著說是由于光纖傳輸損耗的非對稱性所致的)。這時,技術(shù)人員就必須相互交換設(shè)備并再進行另一個方向的測量??墒?/p>
12、,當(dāng)他們相隔十幾層樓或是幾十千米時該怎么辦呢?很明顯,如果這兩個人每人都有一個光源和一個光功率計,那么他們就可以在兩邊同時測量了,現(xiàn)在的用于認(rèn)證測試的高級光纖測試套機是可以實現(xiàn)雙向雙波長的測試的,如:Fluke 的CertiFiber和DSP電纜測試系列的FTA光纖測試包。
簡而言之,要完成一項光損耗的測量工作,一個校準(zhǔn)了的光源和一個標(biāo)準(zhǔn)的光功率計是不可缺少的。
5.光纖篩選參數(shù)
5.1 OTDR參數(shù)以及參考值
檢驗項目
參考值
OTDR
測試長度
1310nm端衰減
UA級∈[0.31, 0.34];A級∈[0.31, 0.36] dB/km
131
13、0nmA端衰減
1310nmB端衰減
1550nm衰減
UA級∈[0.17, 0.2];A級∈[0.17, 0.22] dB/km
1550nmA端衰減
1550nmB端衰減
1310nm端差
UA級<=0.04; A級<=0.05 dB/km
1550nm端差
UA級<=0.04; A級<=0.05 dB/km
1310nm衰減不連續(xù)性
UA級<=0.05; A級<=0.05 dB
1550nm衰減不連續(xù)性
UA級<=0.05; A級<=0.05
14、 dB
1310nm衰減不均勻性
UA級<=0.05; A級<=0.05 dB
1550nm衰減不均勻性
UA級<=0.05; A級<=0.05 dB
5.2 幾何參數(shù)
檢測項目
參考值
幾何參數(shù)
包層直徑
UA級∈[124.3, 125.7];A級∈[124, 126] um
包層不圓度
UA級<=0.8; A級<=1 um
涂層直徑
UA級∈[238, 248];A級∈[235, 255] um
外涂層包層同心度誤差
15、UA級<=12; A級<=12 um
涂層不圓度
UA級<=6; A級<=6 um
芯包同心度誤差
UA級<=0.5; A級<=0.6 um
內(nèi)涂層直徑
內(nèi)涂層包層同心度誤差
芯直徑
5.3 光學(xué)特性
檢測項目
參考值
光學(xué)特性
1310MFD
UA級∈[8.8, 9.6];A級∈[8.6, 9.8] um
1550MFD
UA級∈[9.9, 10.9];A級∈[9.6, 11.2] um
截止波長
UA級∈[1150,
16、 1330];A級∈[1150, 1330] um
1310譜衰減
1383nm衰減
UA級∈[0.25, 0.33];A級∈[0.25, 0.34] dB/km
1550譜衰減
1625nm衰減
UA級∈[0.18, 0.24];A級∈[0.18, 0.24] dB/km
1285-1330范圍內(nèi)最大衰減與1330nm相比
UA級<=0.04; A級<=0.04 dB/km
1525-1575范圍內(nèi)最大衰減與1550nm相比
UA級<=0.03; A級<=0.03 dB/km
5.4翹曲度
檢測項
17、目
參考值
翹曲度
翹曲度
UA級∈[4, 100];A級∈[4, 100] m
5.5色散特性
檢測項目
參考值
色散特性
零色散波長
UA級∈[1302, 1322];A級∈[1300, 1324] nm m
零色散斜率
UA級∈[0.08, 0.092];A級∈[0.08, 0.092] ps/(nm^2.km)
1285-1339nm色散
UA級<=3.4; A級<=3.4 ps/(nm.km)
1271-1360nm色散
UA級<=5.3; A級<=5.3
18、 ps/(nm.km)
1550nm色散
UA級∈[14, 17];A級∈[14, 18] ps/(nm.km)
1625nm色散
UA級∈[18, 22];A級∈[18, 22] ps/(nm.km)
5.6 PMD
檢測項目
參考值
PMD
PMD
UA級<=0.15; A級<=0.2 ps/km^0.5
6 氘氣處理光纖的氫敏感性
通過分析光纖的過氧基缺陷,用氘氣對成品低水峰光纖進行處理,以降低光纖的氫敏感性.結(jié)果表明,氘氣處理后光纖在1 383 m的氫損值小于0.01dB/km,并且這種抗氫損能力不隨時間變化而變化,從而保證了光纖長期使用過程中的穩(wěn)定性.
簡要操作:將光纖暴露于包括氘氣的氣體混合物以使光纖與氘氣接觸;以及脫氣步驟,在負(fù)壓條件下對氘氣處理過的光纖進行脫氣。
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