光纤怎么生产?

用于制备光纤预制棒的方法主要采用以下四种方法：改进化学汽相沉积法（MCVD），外部汽相沉积法（OVD），汽相轴向沉积法（VAD）和等离子体化学汽相沉积法（PCVD）。

1969年Jone和Hao采用SiCl4气相氧化法制成的光纤的损耗低至10dB／km，而且掺杂剂都是采用纯的TiO2、GeO2、B2O3及P2O5，这是MCVD法的原型，后来发展成为现在的MCVD所采用的SiCl4、GeCl4等液态的原材料。原料在高温下发生氧化反应生成SiO2、B2O3、GeO2、P2O5微粉，沉积在石英反应管的内壁上。在沉积过程中需要精密地控制掺杂剂的流量，从而获得所设计的折射率分布。采用MCVD法制备的B／Ge共掺杂光纤作为光纤的内包层，能够YZ包层中的模式耦合，大大降低光纤的传输损耗。MCVD法是目前制备高质量石英光纤比较稳定可靠的方法，该法制备的单模光纤损耗可达到0.2-0.3dB／km，而且具有很好的重复性。

OVD法又为“管外汽相氧化法”或“粉尘法”，其原料在氢氧焰中水解生成SiO2微粉，然后经喷灯喷出，沉积在由石英、石墨或氧化铝材料制成的“母棒”外表面，经过多次沉积，去掉母棒，再将中空的预制律在高温下脱水，烧结成透明的实心玻璃棒，即为光纤预制棒。该法的优点是沉积速度快，适合批量生产，该法要求环境清洁，严格脱水，可以制得0.16dB／km（1.55μm）的单模光纤，几乎接近石英光纤在1.55μm窗口的理论极限损耗0.15dB／km。

VAD法是由日本开发出来的，其工作原理与OVD相同，不同之处在于它不是在母棒的外表面沉积，而是在其端部（轴向）沉积。VAD的重要特点是可以连续生产，适合制造大型预制棒，从而可以拉制较长的连续光纤。而且，该法制备的多模光纤不会形成ZX部位折射率凹陷或空眼，因此其光纤制品的带宽比MCVD法高一些，其单模光纤损耗目前达到0.22-0.4dB／km。目前，日本仍然掌握着VAD的Z先进的核心技术，所制得的光纤预制棒OH-含量非常低，在1385nm附近的损耗小于0.46dB／km。

PCVD法是由菲利普研究实验室提出的，于1978年应用于批量生产。它与MCVD的工作原理基本相同，只是不用氢氧焰进行管外加热，而是改用微波腔体产生的等离子体加热。 PCVD工艺的沉积温度低于MCVD工艺的沉积温度，因此反应管不易变形；由于气体电离不受反应管热容量的限制，所以微波加热腔体可以沿着反应管轴向作快速往复移动，目前的移动速度在8m／min，这允许在管内沉积数千个薄层，从而使每层的沉积厚度减小，因此折射率分布的控制更为精确，可以获得更宽的带宽。而且，PCVD的沉积效率高，沉积速度快，有利于消除SiO2层沉积过程中的微观不均匀性，从而大大降低光纤中散射造成的本征损耗，适合制备复杂折射率剖面的光纤，可以批量生产，有利于降低成本。目前，荷兰的等离子光纤公司占据世界lingxian水平。

此外，在光纤制造过程中应采取措施从几何尺寸和光学上严格控制非圆度，优化折射率差，并采用三包层结构，从而减少偏振模色散（PMD）。另外，Shigeki Sakaguchi等研究了光纤中的瑞利散射损耗与Tf的关系，实验证实对光纤进行热处理可以降低微观不均匀性，减少瑞利散射损耗。

聚合物光纤的制备方法之一就是预制棒拉纤法，制备聚合物光纤预制棒的方法通常有：光共聚法、两步共聚法和界面凝胶法，其中界面凝胶法制备预制棒的技术Z为成熟。利用不同折射率的单体的扩散速度不同，反就时的不同单体的竞聚率不同以及自动加速凝胶效应，使其折射率形成梯度，这样制造出的渐变折射率型的光纤预制棒具有折射率分布可控，而且分布均匀的优点，是目前研究的热点。