高强度碳涂覆光纤的研制

高强度碳涂覆光纤的制造工艺是在拉丝过程中碳沉积在光纤表面，然后再涂覆紫外固化涂料，整个工艺在拉丝过程中完成。此种光纤显示出高的抗疲劳特性和抗氢渗透特性，并能经受高的长期工作应力而强度不降低。碳涂层能保持光纤的传输性能不变，我们９５年已能拉制长度大于５ｋｍ，筛选强度为１．３８ＧＰａ的高强度碳涂覆光纤。     

碳密封涂覆光纤研制

提高光纤强度的方法都是消除光纤表面的微裂纹。而提高光纤强度既是系统工程,又是环境工程,贯穿在光纤制作的各个环节。微纹刻蚀技术、TiO_2涂覆等方法用作消除表面微裂纹是有效的,而钝化工艺及密封涂覆既可消去光纤表面微裂纹,亦可解决光纤“疲劳”问题。碳涂覆较金属涂覆、陶瓷材料涂覆理想,因为碳的低扩散系数允许使用较薄的涂覆防止氢和水的渗透,碳的低弹性模量使碳涂覆光纤在破断之前就能经受很高的应力,并且碳涂覆的拉丝速度可达600m/min。     

拉丝环境湿度对高强度光纤动态疲劳的影响

文章研究了高强度石英玻璃光纤的动态疲劳性能与拉丝环境相对湿度的函数关系。光纤是在采用石墨感应加热炉加热,并在控制温度、相对湿度和拉丝环境尘埃粒子数的条件下拉制的。所谓拉丝环境指的是从感应加热拉丝炉至涂覆点之间的空间。通常,人们采用两种不同的加载方式,即拉伸和两点弯曲来测量拉制的光纤的动态疲劳。业已发现,拉丝湿度对用张力法加载方式测得的光纤的动态疲劳起着决定性的影响。     

问与答

问与答问：裸光纤、光纤素线和光纤芯线有什么不同？答：１．裸光纤用预制棒拉制细光纤时，首先要将预制棒加热到高温（约２０００℃），使其变软后进行拉丝。在拉丝时要严格保持预制棒内已形成的折射率分布。对于这种刚刚拉制出来而尚未进行一次涂覆的光纤称为裸光纤。２...     

光纤的氢损

介绍了光纤氢损的概念、机理、和氢损的测试方法 ,并简要说明了光纤的材料及拉丝过程与氢损的关系。     

美国电话电报公司研制出新的光纤涂层法

在新奥尔良(New Orleans)最近召开的光纤通信会议上宣布,新泽西州霍普韦尔(Hopwell.New Jersey)的美国电话电报中心的究研者们研制出一种以12米/秒速度拉制和涂覆光纤的新方法,而光纤的机械特性和光学性能和用一般拉丝速度所形成的相同。负责研制该工艺的研究者Un-Chul Paek及其助手Charles M.Schroeder采用一座高大拉丝塔,在用同聚合物涂覆的同时拉制出大长度光纤。拉丝过程中,光纤直径始终受到监控,以保持均匀的直径。在7公里单层涂覆     

光纤的氢损

介绍了光纤氢损的概念、机理、和氢损的测试方法，并简要说明了光纤的材料及拉丝过程与氢损的关系。     

高功率光纤激光器涂覆层切口热效应的研究

随着光纤激光器迅速发展,单根光纤导光功率的提高对光纤之间的熔接也提出了更高的要求。在光纤的熔接处理中,涂覆层切口处边界条件的变化导致光波泄漏,这种损耗会成为高功率光纤激光器热效应问题的一个因素。本文根据光波传导方向的先后将涂覆层切口分为前切口和后切口。首先理论研究了两种切口处的光模场分布,并分析了引起切口热效应的主要原因:前切口发热原因主要有波导结构突变导致模场不匹配引起损耗和涂覆层光波泄漏引起的损耗,因此切口形状有较大影响;后切口处损耗则是因为耦合损耗引起。其次,实验研究了几种涂层形状在前切口和后切口的发热特征和温度差异,绘制了前切口不同形状引起的漏光和后切口温度与涂覆层剥离长度的关系曲线。     

一种耐高温光纤的制备方法

耐高温光纤涂料聚酰亚胺采用电炉加热,固化的时间长,不能满足大预制棒高速拉丝中长距离涂覆和快速固化的要求。本文介绍一种利用MCVD＋VAD工艺制作预制棒,在高速拉丝机上进行聚酰亚胺涂覆、快速固化的长距离耐高温光纤的制备方法。     

光纤心线损耗的温度特性

光纤心线大多数采用预涂、缓冲,套塑三层涂覆结构。由于涂料特性易随温度变化,使得光纤心线损耗在高温和低温下都大于室温时的值。本文介绍套塑材料在高温下再结晶和分子取向改变引起的损耗增大和低温下冷缩引起的损耗增大以及涂料特性、涂覆条件和光纤参数对损耗增大程度的影响。最后介绍改善光纤心线温度损耗特性的常用措施。     

氢向石英光纤密封碳涂层扩散模

光纤在拉丝过程中，用沉积密封碳层的方法保护光纤，可以避免Ｈ２和Ｈ２Ｏ引起的光纤损耗增加和强度衰退。在升温和氢压条件下，把碳密封涂层光纤暴露到Ｈ２气中，光纤的损耗特性与Ｈ２或与Ｈ２和ＳｉＯ２中的缺陷反应形成的ＯＨ基因有关。     

低速光纤碳涂覆工艺的研究

由于整个光纤碳涂覆系统中采用了早期的低速拉丝塔,限制了整个光纤碳涂覆系统的生产速度,这使得光纤碳涂覆工艺必须要围绕低速进行设计和调整。通过改变碳氢化合物气体的成分及浓度,改善了低速光纤碳涂覆工艺,使得在低速拉丝条件下获得大长度碳涂覆光纤成为可能。     

光纤拉丝中的冷却和涂覆技术

光纤拉丝技术历经40余年的发展，已达到相当成熟的阶段。现代拉丝工艺采用的光纤预制棒尺寸：直径／长度为由150—200mm／3m：拉丝速度为1700—2000m／min；光纤直径控制精度为125±0．5um；涂层直径控制精度为245±5um，拉丝塔高度约30m。为降低单模光纤的PMD，在光纤拉丝塔上采用在线光纤扭转技术。本文探讨光纤拉丝技术中光纤冷却和涂覆的两个热点课题。     

石英玻璃光纤金属涂层在线制备工艺

金属涂层光纤较传统有机涂层光纤具有高热稳定性、抗振动干扰等显著优势，但金属涂层光纤的连续在线制备技术在国内仍处于探索研发阶段，这也直接导致金属涂层光纤无法大批量连续生产，一定程度制约了我国高功率光纤激光器的飞速发展。提出并研制了一种基于熔融金属冷凝涂覆法的金属涂层光纤在线制备装置，经与光纤拉丝塔耦合，能够实现边拉丝边涂覆金属，并且涂层厚度可控。基于该工艺成功拉制了涂层均匀、涂层表面质量良好、直径稳定的铝涂层光纤。通过实验和模拟计算，探讨了影响光纤金属涂覆层质量的影响因素，主要包括了光纤入口温度、液铝温度、模具孔径、接触距离等。通过研究，确定了最佳铝液温度为663~690 ℃，且发现涂覆厚度与铝液温度的线性递减关系；计算了拉丝速度与冷却距离的关系；给出了陶瓷上下模具螺丝的孔径大小、光纤与液态铝接触深度的最佳值。研究成果为金属涂覆光纤的批量生产问题提供了解决方案，为打破国际技术垄断奠定了基础。     

LSZH挤塑紧套光纤工艺注意事项

引言在室内光缆中的光纤多采用紧套结构,光纤的紧套结构通常有两种:一种使用外径为250μm的紫外线固化一次涂覆光纤(UV光纤)直接紧套至900μm;另一种是将外径为250μm的UV光纤外面涂覆一层缓冲层(缓冲层外径为350-500μm)后再紧套至900μm。光纤的涂覆层应由一层或几层相同的或不同的材料组成,一般采用紫外线固化丙烯酸脂或硅橡胶。光纤若不经进一步增强保护是不能直接施工使用的,其原因在于大部分光纤的断裂伸长率极低,     

单模光纤宏弯损耗性能的试验研究

研究了两种光纤(SMF28和1060XP)在波长1310nm处、弯曲半径5~15mm范围内的宏弯损耗性能。观察到了两种光纤宏弯损耗整体都随着弯曲半径增大而减小,并伴有振荡现象,其中1060XP光纤对宏弯损耗更敏感。用耦合模理论解释了WGM(whispering-gallery mode)对光纤宏弯损耗振荡的影响。测量了1060XP光纤涂覆层黑化后的宏弯损耗,结果表明:将光纤涂覆层烤黑能够减轻光纤宏弯损耗振荡。     

氢通过硅基光纤密封碳涂层的扩散模型

用光纤在拉丝过程中沉积密封碳涂层的方法来保护光纤的ＳｉＯ２以避免分别由Ｈ２和Ｈ２Ｏ引起的光纤损耗增加和强度衰退已得到了实验证实。在升温和氢压下把碳密封涂层光纤暴露到Ｈ２气氛中，光纤的损耗特性与Ｈ２有关，或者与Ｈ２和ＳｉＯ２中的缺陷反应后形成的ＯＨ基团有关。     

光纤宏弯损耗性能影响因素的仿真研究

为了优选宏弯损耗敏感光纤,研发基于光纤宏弯损耗的光学器件,对影响单模光纤宏弯损耗的主要因素进行了理论分析和仿真研究。基于D.Marcuse和H.Renner提出的光纤宏弯损耗理论模型,选取SMF28、SMF28e和1060XP三种单模光纤,仿真研究了涂覆层、弯曲半径、光源波长、MAC值和弯曲圈数对光纤宏弯损耗性能的影响。结果表明:无涂覆层、带吸收层的单模光纤宏弯损耗随着波长增长而增大、随着弯曲半径增大而减小、随着圈数增多而增大、随着MAC值增大而增大;光纤的丙烯酸酯类涂覆层会引起宏弯损耗随弯曲半径变化发生振荡;MAC值是衡量光纤宏弯损耗敏感性能的指标,也是优选宏弯损耗敏感光纤的重要参数。因此,光纤宏弯损耗器件适合选用MAC值大的光纤,去除其涂覆层,增加吸收层,然后选择较长的波长、较小的弯曲半径和适当多的弯曲圈数。     

制导光纤弯曲损耗研究

分析了制导光纤在缠绕状态下产生附加损耗的因素,建立一套解析模型,用来分析在精密缠绕过程中固有的交绕区的微弯损耗,并且将其结果与试验数据进行了比较.低温条件下,附加的光损耗主要来自于:(1)低温条件下的由于包层材料的杨氏模量的增大,使得交绕区微弯增大;(2)由于缠绕张力的增大使径向压力增加.对交绕区微弯建立起来的模型还可以用来预测在一定张力条件下缠绕的光纤损耗的趋势.针对实际的制导光纤,给出了实测的光纤弯曲损耗曲线和低温条件下的附加损耗数据,结论说明在适当的条件下,制导光纤的弯曲附加损耗和低温条件下附加损耗是能够满足制导系统的实际要求的.     

“螺旋弯曲状态下光纤附加损耗与服务寿命关系探讨”的一点补充

在文献[1]中我们从理论上阐明了光纤光缆产品服务寿命与螺旋弯曲下光纤宏弯附加损耗之间的关系,建立了通过测量光纤宏弯附加损耗来评价光纤服务寿命的函数体系,确定了一种新的光纤光缆产品可靠性评价理论模型。