趙介堂
摘 要:經濟發(fā)展和社會的進步對現(xiàn)階段的社會產生了非常大的影響,尤其體現(xiàn)在人們的生活水平不斷提升,對物質生活條件的需求逐漸增加,其中光纖的出現(xiàn)和普及便是一種非常好的、提升人們生活質量的方式。光纖作為通信技術傳播的重要紐帶,光纖憑借其耐腐蝕、傳輸距離遠、存貯空間大等特點也逐漸走入了人們的視野。
關鍵詞:拉絲工藝;光纖性能;影響探究
光纖憑借其巨大的優(yōu)勢,在第一根光纖出現(xiàn)之后便受到很大的關注,并且光纖在我國的應用范圍逐漸增加,成為人們生活中不可或缺的工具。但當前階段隨著人們對網絡的應用性逐漸增強,現(xiàn)有光纖的應用能力逐漸被人們產生質疑。光纖也面臨著需要及時調整參數(shù)來滿足人們使用條件的現(xiàn)狀。而拉絲工藝是光纖成型的必須手段,如何提升拉絲工藝便是調整和提升光纖性能的重要手段?;诖?,本文對光纖發(fā)展史和拉絲工藝對光纖性能的影響做系統(tǒng)的探究。
1 光纖發(fā)展史
1966年,光纖的構想率先被人提了出來,時隔四年之后第一根光纖被美國率先研制出來,這也正式標志著光纖技術正式問世。1985年,單模光纖研制成功并且在世界范圍內開始廣泛應用,但我國受歷史因素影響,導致對單模光纖的研發(fā)時間和應用時間都滯后于國際社會。九十年代后期我國開始逐漸出現(xiàn)光纖廠,這部分工廠對我國光纖的應用事業(yè)產生了很大的貢獻作用,同樣也標志著我國進入了單模光纖時代。近幾年我國單模光纖出現(xiàn)了飛速發(fā)展的趨勢,但我國上海、武漢、南京三個城市光纖加工工廠就能達到全國光纖加工工廠的一半,并且這幾個城市所生產的光纖多數(shù)能夠使用自己的技術,其他地方的光纖生產技術多是需要進口了。但需要注意的是由于我國光纖生產技術起步晚,當前階段中雖然能夠實現(xiàn)自主生產,但是生產出來的產品卻因為價格和質量等原因一直無法擴大市場份額,可以說,今后光纖發(fā)展方向應集中在如何提升光纖的質量和性能、以及如何通過我國在光纖生產上的優(yōu)勢來打造出具有影響力的產品。
2 拉絲工藝對光纖性能的影響
2.1 拉絲工藝對光纖衰減的影響
光纖分為單模光纖和多模光纖,單模光纖指的是僅僅能夠傳輸一種信號,而多模光纖則能夠同時傳輸多種電信號。目前多模光纖正處于積極研發(fā)過程中,應用最廣泛的還是屬于單模光纖。但光纖的制作過程會受到拉絲工藝的影響,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1.1 拉絲過程中,拉絲結果會直接影響到光纖的使用性能
通常來講,光纖傳輸信號的衰減和拉絲張力、外徑變化成正相關關系,也就是說光纖拉絲寬度越大,傳輸過程中所造成的信號損耗也就越大。思考如何降低光纖傳輸過程中所造成的損耗,應思考如何降低持續(xù)張力和拉絲半徑。為此可通過降低爐溫的方式,爐溫低,拉絲過程的持續(xù)張力也就減小,但在外力產生變化之后,拉絲的瞬時張力擴大,同樣能起到拉絲的效果。但這種方式的好處在于具有針對性,避免了張力持續(xù)擴大所產生的光纖損耗,提升了光纖的質量,有效減少了光纖縮減。
2.1.2 拉絲速度對拉絲效果影響
拉絲速度對光纖的影響主要集中在高溫狀態(tài)下預制棒的儲存時間上。毫無疑問,預制棒本身在高溫狀態(tài)下是會存在損耗的,如何降低這部分損耗?通常會使用提升拉絲速度的方式。高溫狀態(tài)下的預制棒冷卻時間是固定的,在不借助外力的情況下,只有通過延伸預制棒與外界空氣的接觸面才能盡可能的縮短光纖與外界的接觸面積,進而實現(xiàn)有效的減低光纖損耗,提升光纖傳輸質量。
2.1.3 輔助設施對拉絲效果影響
輔助設施同樣也會影響到拉絲效果,拉絲過程中所應用到的輔助工具是非常多的,如在拉絲過程中所使用的接觸部件,這部分部件如果表面存在凹凸不平的現(xiàn)象必然會直接影響到拉絲效果;同樣石英玻璃在拉絲過程中所產生的異狀同樣也會直接影響到拉絲效果,如石英玻璃如果在拉絲過程中存在裂縫,這部分裂縫會隨著自身受侵蝕程度不斷加深而導致裂縫逐漸增加,最終會影響到整體的傳輸效果。
2.2 拉絲工藝對光纖強度的影響
作為評價光纖質量的憑證,光纖強度同時也是反映光纖性能的重要指標:
2.2.1 拉絲過程中,拉絲速度對光纖強度產生影響
拉絲過程中,若拉絲速度過快,sio鏈斷裂的幾率同時也會相應的減小,從而使光纖在高溫區(qū)待的時間也會大大減小,使得光纖強度升高。若拉絲的過程中,速度不穩(wěn),則很容易使光纖涂覆層由于空氣的進入而出現(xiàn)缺陷、破損,大大降低了光纖的強度。
2.2.2 樹脂質量的影響
涂層樹脂是和石英玻璃接觸最多的材料,必須保障涂層樹脂的質量。通常情況下涂層樹脂的強度直接決定了光纖強度,涂層樹脂的作用如的石英玻璃的“防護傘”。因此在拉絲過程中還應積極做好涂層樹脂的挑選工作,選擇有信譽有保障的廠家進行合作,并且在使用過程中若發(fā)現(xiàn)涂層樹脂出現(xiàn)問題應立即停止使用并檢查產品質量。
2.2.3 拉絲爐溫與張力對光纖參數(shù)的影響
判斷拉絲爐溫張力對光纖參數(shù)的影響可通過實驗的方式進行判斷,實驗選取多個這是率在0.360%±0.005%范圍內的預制棒,并且在符合拉絲的條件內實施拉絲處理,并且通過反應過程中的氫損程度來判斷拉絲爐溫與張力對光纖參數(shù)的影響。實驗是基于高應力梯度會讓部分化學鍵如Si-O-Si或Ge-O-Si出現(xiàn)斷裂的問題,并且在出現(xiàn)斷裂的部位會形成非橋氧空穴中心,也就是我們所說的缺陷。通過分析缺陷即可判斷拉絲爐溫與張力對光纖參數(shù)的影響程度。拉絲張力越大,殘余應力越大。因此在拉絲的過程中還應時刻保持外部的拉絲環(huán)境,保障環(huán)境問題。
3 結語
綜上所述,雖然當前階段我們已經充分認識到光纖對我國發(fā)展的積極作用,但受到多種因素影響導致我國光纖生產和使用技術仍滯后于國際水平,因此我們應積極尋找自身發(fā)展的不足,有針對性的提升光纖性能,打造自己的品牌!
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