[工学]第二章 光纤及光缆.ppt

汽相轴向沉积法 (VAD) 推进机 马达 马达 输送杆 透明预制棒 容器 环状加热器 疏松的预制棒 真空泵 红外热成像仪 玻璃微粒 反应室 喷灯口 优点： 1. 预制棒不再具有空洞 2. 预制棒可以任意长 3. 沉积室和熔融室紧密 相连，可以保证制作 环境清洁 4. 没有使用氢氧焰，单 模光纤所含的OH- 较 低，因此损耗较低在 0.2~0.4 dB/km 1977年 日本开发 改进的化学汽相沉积法 MCVD) 贝尔实验室设计，可用于制造低损耗梯度折射率光纤 玻璃粉层沉积?初步烧结?加强热成实心棒 烧结后，纤芯由汽相沉积材料构成，包层由原始的石英管构成 反应物质 金属卤化物蒸汽+氧气 粉尘状生成物 排气口 SiO2饵管 烧结后的 玻璃 粉层沉积物 来回移动的喷灯 H-O 等离子体活性化学汽相沉积法 PCVD 熔融石英管 SiCl4 + O2 + 参杂物质 反应物质 排气口 低压工作的等离子体 玻璃层 快速来回移动的微波谐振腔 (2.45 GHz，8米/分钟) 加热 1000~1200度 飞利浦提出 1978年应用于量产 直接玻璃沉积 不需高温烧结 反应管不易变形 可快速移动，沉积厚度减少， 有利于控制折射率分布 沉积效率高、沉积 速度快有利于消除 包层沉积过程中的 微观不均匀 光纤预制棒置备好之后进行光纤拉丝 3 光纤拉丝机 d = 10~25 mm; L = 60~120 cm 精密输送机构 夹具 预制棒 拉丝炉 光纤粗细监测仪 裸光纤 涂覆机 已涂覆光纤 光纤卷绕 4 光纤制造工艺流程 原料制备 原料提纯 预制棒 拉丝涂覆 机械筛选 合格光纤 纯度分析 质量控制 性能测量 三 光纤的机械和温度特性 1) 光纤的抗拉强度很高，接近金属的抗拉强度 2) 光纤的延展性(1%)比金属差(20%) 3) 当光纤内存在裂纹、气泡或杂物，在一定张力下容易断裂 4) 光纤遇水容易断裂且损耗增大 5) 在低温下损耗随温度降低而增加 需要增强机械性能、需要防水 2.4.2 光缆制造技术 一、为什么做光缆？二、光缆是什么样子的？ 结构三、光缆有哪些类型四、光缆生产车间五、光缆特性 光缆制造技术 保护光纤在运输、安装和敷设中不受损坏，必须将光纤成缆 一、光缆结构 光缆一般由缆芯、加强件和护套三部分组成，有时在护套外面加有铠装。 1. 缆芯： 缆芯通常包括被覆光纤和其它辅助材料。 2、加强件 起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中。金属（钢丝）和非金属（FRP/LEVLAR）  3. 护套 护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。 护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和铝带或钢带构成。 光缆需要具有机械强度保护、防潮、防化学、防紫外光、防氢、防雷电鼠虫等功能 实际的光缆结构包括： 光纤缓冲层、结构件 加强芯、防潮层、光缆护套、油膏、吸氢剂、铠装等 二、实际使用的光缆分类 分类方法 光缆种类 按所用的光纤分类 单模光缆、多模光缆 按缆芯结构划分 层绞式、骨架式、带式、束管式 按外护套结构分类 无铠装、钢带铠装、钢丝铠装 按有无金属分类 有金属光缆、非金属光缆 按敷设方式分类 直埋缆、管道缆、架空缆、水底缆 按适用范围分类 中继缆、用户缆、局内缆、长途缆 1 层绞式 层绞式光缆的结构类似于传统的电缆结构方式，故又称为古典式光缆。 2 骨架式 骨架式光缆中的光纤置放于塑料骨架的槽中，槽的横截面可以是 V形、U 形或其他合理的形状，槽的纵向呈螺旋形或正弦形，一个空槽可放置5~10根一次涂覆光纤。 3 束管式 束管式结构的光缆近年来得到了较快的发展。它相当于把松套管扩大为整个缆芯，成为一个管腔，将光纤集中松放在其中。 4 带状式 带状式结构的光缆首先将一次涂覆的光纤放入塑料带内做成光纤带，然后将几层光纤带叠放在一起构成光缆芯。 三 光缆的制造工艺流程 光纤着色 二次套塑 绞合成缆 外护加工 特种铠装 合格光缆 性能测试 衰减、外观 性能测试 衰减、余长 光缆综合性能测试 衰减、抗拉、抗侧压、弯曲、扭转、抗渗、护套完整性、温度循环、等等 光纤着色：便于施工 光纤套塑  SZ绞合成缆：多纤缆芯 外护套加工：保护光缆 特种铠装：保护光缆 照片 海底光缆 四 光缆的基本特性 1.光学特性: 损耗0