光纤光缆生产工艺流程

1、光纤光缆制造工艺及设备主要内容：原料净化工艺、预成型气相沉积工艺、拉丝工艺、塑料涂覆工艺、超长成型、松散水冷、加捻工艺和层捻工艺难点：气相沉积工艺参数的确定、拉丝的环境保护、多余长度的控制、梯度水冷的控制和加捻参数的选择主要内容：(1)光纤制造工艺光纤原料的制备和提纯质量检查和控制光纤预制棒的熔化和表面处理合格光纤拉丝和一次涂覆工艺二次涂层过程光纤张力筛选和着色工艺(2)缆芯制造工艺(电缆成型工艺)中央管状单元带状光纤紧套光纤松套光纤分层扭曲单元加强张力筛选合格的原色光纤性能试验骨架电缆芯单元光纤防水膏光纤防水石油膏捻线机光缆软膏阻水区带状胶带填充绳光纤防水膏性能试验二次塑料覆盖电缆芯线(3)

2、护套挤压工艺合格电缆芯检查光缆软膏内鞘装甲。过度健康打印标记检查加强阻水区带状胶带填充绳鞘胶成品光缆5-0-1光缆制造工艺流程图通信光纤是一种具有一定机械强度的镀膜光纤，由高纯二氧化硅和少量玻璃材料制成，如高折射率掺杂剂二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、二氧化锆和低折射率掺杂剂四氟化硅(F)、氧化硼或五氧化二磷。通信用光缆是通过护套、绞合、护套挤压和铠装等工艺加工多根(1 2，160根)上述成品光纤而制成的实用光缆产品。在光纤光缆制造过程中，要求严格控制和保证光纤原料的纯度，以生产出性能优异的光纤光缆产品。同时，选择合理的生产工艺也非常重要。目前，世界上光纤和光缆的制造技术分为三大工艺。5.0.

3、1光纤制造工艺：的技术要点1.光纤的质量在很大程度上取决于原材料的纯度。用作原料的化学试剂应严格提纯，金属杂质的含量应小于几ppb，含氢化合物的含量应小于1ppm，参与反应的氧气和其他气体的纯度应大于6 9 (99.999%)，干燥度应达到-80露点。2.光纤制造应在清洁、恒温的环境中进行，光纤预成型、拉伸、测量等过程应在洁净度超过10000的净化车间进行。光纤拉丝炉中光纤的成型部分应达到100级以上。光纤预制棒的沉积区域应在密封的环境中进行。光纤制造设备上的所有气体管道在工作间隔期间应充入氮气进行保护，以防止空气中的湿气进入管道并影响光纤性能。3.光纤质量的稳定性取决于加工参数的稳定性。光纤

4、的制备不仅需要一套精密的生产设备和控制系统，还需要一套检测和校正光纤加工设备各部件运行参数的设备和装置。以MCVD过程为例，用于控制反应气体流量的质量流量控制器应定期在线或离线检查和校正，以保证其流量控制的准确性。用黑体辐射系统定期测量反应温度，需要对红外高温测量仪进行检查和校正，以保证测量温度的准确性；应定期检查玻璃车床的每个运转部件，以确保其运转参数的稳定性；甚至用于控制工艺过程的计算机的运行参数也应定期检查。只有保持稳定的工艺参数，才有可能连续生产稳定的光纤产品每种光缆都有自己的生产工艺，因为它们之间有不同的性能要求和结构类型，所以各部分的材料不同，结构也不同。因此，每个生产过程都有自己

5、的生产过程。但各种光缆的基本制造工艺基本相同。布线过程应做好两个准备，并应注意以下技术要点：(1)选择传输特性优良的光纤，可以是单模光纤，也可以是多模光纤，并对屏蔽用光纤施加相应的应力，通过屏蔽后才能用于布线；(2)对各种材料、强度构件、包扎带、填充膏等进行抽样检查。用于布线，并检查外观和100%的待机长度。同时，根据不同的应用环境选择特殊的布线材料。(3)在层捻结构中要特别注意捻距和形态的选择，要合理、科学。在安装和使用过程中避免对光纤造成压力。(4)在框架结构中，当光纤放置在凹槽中时，要注意光纤的应力，以保证光纤既不受压也不松弛。(5)在中心管结构中，应特别注意中心管内部空间的合理利用，同

6、时应注意控制填充膏的压力和温度。5.0.3光缆外护套挤压工艺技术要点根据不同的使用环境选择不同的护套结构和材料，并考虑？假说效应和老化效应的影响。挤压内外护套时，应注意合理控制挤压速度、出口温度、冷却水温度梯度和冷却速度，以保证形成合理的材料温度性能。对于金属铠装层，应注意控制铠装机施加的压力。5.1光纤原料、制备和纯化工艺5.1.1。光纤原料的特性1.1 .原料试剂及制备。二氧化硅光纤制备二氧化硅应时光纤的主要原料为高纯度液体卤化物，如四氯化硅、四氯化锗、三氯氧磷、三氯化硼、三氯化铝、溴化硼、气态六氟化硫(SF6)和四氟化碳(C2F4)。这些液体试剂在室温下为无色透明液体，有刺激性气味，易水

7、解。他们在潮湿的空气中强烈吸烟，同时散发热量，这是一种放热反应。以四氯化硅为例，其水解化学反应公式如下：四氯化硅2H2O 4HCl二氧化硅(5-1-1)四氯化硅4H2O四氧化硅4HCl (5-1-2)由于卤化物试剂的沸点较低，四氯化硅试剂的沸点为57.6，容易蒸发，所以纯化过程大多采用气相纯化。四氯化硅的化学结构是正四面体，非极性，腐蚀性与盐酸相同，有毒。四氯化硅是制备光纤的主要材料，占光纤总成分的85% 95%。许多方法可以用来制备四氯化硅。最常见的方法是通过在高温下氯化工业硅来制备粗四氯化硅。化学反应如下：二氯甲烷四氯化硅(5-1-3)反应是放热的，反应炉中的温度随着反应的加剧而升高，因此

8、有必要控制氯气的流速以防止反应温度过高而产生Si2Cl6和Si3Cl8。反应产生的四氯化硅蒸汽流入冷凝器，制得四氯化硅液体原料。工艺流程如图5-1-2所示。2.二氧化硅光纤原料的提纯试剂纯化过程大量研究表明，用于制造光纤的各种原料的纯度应达到99.9999%，或杂质含量应小于10-6。大多数卤化物不能达到如此高的纯度，所以原料必须提纯。目前，卤化物试剂有成熟的提纯技术，如蒸馏、吸附、水解、萃取和络合。目前，“精馏-吸附-精馏”的混合提纯方法广泛应用于光纤原料的提纯过程。如图5所示一般来说，四氯化硅中有四种可能的杂质：金属氧化物、非金属氧化物、含氢化合物和络合物。其中，金属氧化物和一些非金属氧化

9、物的沸点与光纤化学试剂的沸点相差很大，可以通过精馏除去，即在精馏过程中作为高沸点和低沸点组分除去。光纤中金属杂质的一些特性如表5-1-3所示。然而，蒸馏法不能最大限度地去除组分杂质和一些沸点(57.6)与四氯化硅相似的极性杂质。例如，对衰减最有害的四氯化硅中的羟基离子可能主要来自四氯化硅和其他含氢化合物，并且它们中的大多数是极性的，易于形成化学键，并且容易被吸附剂吸收。然而，四氯化硅是具有零偶极矩的非极性分子，其具有稳定的电子结构，不能或很少形成化学键，如图5-1-4所示，并且不容易被吸附剂吸附。因此，通过利用纯化物质与杂质之间化学键极性的差异，选择合适的吸附剂来有效、选择性地进行吸附分离，可

10、以达到进一步纯化极性杂质的目的。蒸馏是蒸馏方法之一，主要用于分离液体混合物，以获得高纯度的单一液体物质。蒸馏塔由多层塔板和蒸馏釜组成，蒸馏得到的产品可分为塔顶馏出物(四氯化硅液体)和蒸馏釜残液(含金属杂质)。四氯化硅馏出物是通过冷凝塔顶蒸汽获得的。为了使其更纯，它流回到塔中，并与在每层塔盘或填料表面上从蒸馏釜连续上升的蒸汽紧密接触，连续进行部分蒸发和冷凝，这相当于四氯化硅液体吸附剂的类型和选择：吸附剂是指吸附气体或溶质的固体物质。在应用中，要求它具有巨大的吸附表面，同时，它必须对某些物质具有选择性吸附能力。通常，它们是多孔固体颗粒或粉末。常用的吸附剂包括活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛。光纤原

11、料提纯过程中使用的吸附剂有两种：活性氧化铝吸附柱和活性硅胶，用于吸附氢氧等离子体和氢等离子体。四段精馏过程增加了简单的蒸馏过程，四段活性氧化铝吸附剂和一段活性硅胶吸附剂作为吸附柱。这构成了所谓的“精馏-吸附-精馏”综合提纯过程。通过这种纯化方法，四氯化硅的纯度可以达到非常高的水平，金属杂质的含量可以降低到大约5pb，并且含氢化物的四氯化硅的含量可以降低到0.2ppm5.1.3。二氧化硅光纤的辅助原料及纯度要求在二氧化硅光纤的制备中，除了四氯化硅卤化物试剂外，还需要一些高纯度的掺杂剂和一些辅助试剂或气体。当沉积包层时，应掺杂少量低折射率的掺杂剂。例如B2O3、f、SiF4等。在沉积核心层时，需要

12、掺杂少量高折射率的掺杂剂，如二氧化锗、五氧化二磷、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝等。例如，四氯化锗与纯氧反应生成二氧化硅，而氟利昂与四氯化硅和纯氧反应生成四氟化硅。用作载气的辅助气体-纯ar或O2。氧气是将化学试剂带入应时反应管的载气，也是在气相沉积中参与高温氧化反应的反应气体(如MCVD)。其纯度对光纤的衰减有很大影响，一般要求其含水露点(H2O)在-70至-83之间，其H2O含量为1 ppm。其他氢化物含量为0.2ppm。氩气(氩气)有时用作载气，其纯度要求与氧气相同。一种去除玻璃中气泡的消泡剂氦-氦。氦有时用于消除沉积玻璃中的气泡，提高沉积效率，其纯度要求与纯氧相同。干燥剂二氧化硅或二氧

13、化氯，在光纤制造过程中起脱水作用。干试剂或干燥气体在沉积或熔化过程中会脱水应时缠绕管的质量对光纤的性能有很大的影响。例如，通过MCVD法和PCVD法制备光纤需要高质量的应时缠绕管。用真空辅助沉积法制造的棒有时涂上优质石英管，然后拉制。这些应时包层管与沉积的芯层和/或内包层玻璃整体熔合，并在拉制后成为光纤的外包层，起到保护层的作用。如果出现气泡、未熔化的生料颗粒和杂质，或某些碱金属元素(钠、钾、镁等)的杂质。)被富集到某一点时，将在玻璃纤维中出现应力集中或产生缺陷或微裂纹。一旦光纤受到拉伸应力，如果主裂纹上的应力集中达到材料的临界断裂应力e，光纤将断裂。同时，还有另一种可能性，即当施加的应力低于

14、临界断裂应力时，光纤表面上的裂纹倾向于扩展和增长，从而加强了裂纹末端的应力集中。这样，裂纹扩展速度逐渐加快，直到应力集中再次达到临界值，并发生断裂。这种现象属于材料的静态疲劳。它决定了光纤在拉应力下的使用寿命。为了提高成品光纤的机械强度和传输性能，必须对应时缠绕管的固有杂质含量和几何尺寸精度提出严格要求。应时包皮管的技术指标要求：外径：200.8(mm)；外径公差：0.15 0.05 (mm)壁厚：20.3毫米；壁厚公差：0.02 0.1 (mm)长度：1000 1200毫米锥度：0.5毫米/米(外径)船头：1毫米/米不同质心：0.15毫米椭圆度(长轴和短轴之差):0.8毫米CSA:是相同的包

15、皮管，平均CSa=2.5%；对于同一批包皮管，平均CSa=4%(CSa-包皮管横截面的变化)羟基浓度：150ppm开放气泡：不允许任何大小的开放气泡；可以允许封闭气泡：(1)每米存在一个长度为1.5 5毫米、宽度为0.8毫米的封闭气泡每米存在1-3个长度为0.5 1.5毫米、宽度为0.1毫米的封闭气泡每米存在3-5个长度为0.2 0.5毫米、宽度为0.1毫米的封闭气泡夹杂物：在同一批缠绕管中，允许2%的缠绕管含有最大直径为0.3毫米/米的夹杂物。严重斑点(非玻璃化颗粒):不允许异物(指纹、洗过的污渍和灰尘):绝不允许槽边凹凸：0.1(mm)表5-1-4应时包皮管杂质含量限值金属离子杂质名称铝钙铁钾锂镁锰钠钛最大允许值(ppm)24.5 24 1.7 3.7 3.0 0.2 0.05 3.2 1.25.2。二氧化