1.化學(xué)汽相沉積法chemical vapor-phase deposition (CVD)
用高溫汽相氧化反應(yīng)獲得固相沉積物的工藝。原廣泛用于半導(dǎo)體工業(yè)，是一種在半導(dǎo)體器件產(chǎn)生二氧化硅保護(hù)膜的加工方法，其原理是易氧化的SiH4與被惰性氣體高度稀釋的氧化劑相互作用。由于反應(yīng)在相當(dāng)?shù)偷臏囟认逻M(jìn)行，氧化反應(yīng)只有加熱的基體表面發(fā)生并且二氧化硅均勻沉積在基體上。同樣原理用于制造光纖坯棒�；w是一根加熱的石英管的內(nèi)表面，在其上沉積各種組份的玻璃狀膜，達(dá)到足夠厚度后再把管子縮成棒。沉積層有幾種，一種是以G4H4為摻雜劑，經(jīng)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生GeO2摻雜到SiO2中去從而提高玻璃的折光率而成為芯材，石英管作為皮層;另一種是先沉積低折光率的硼硅酸鹽玻璃作為皮層，再沉積純SiO2玻璃作為芯材。CVD法的特點(diǎn)是，由于利用了形成玻璃元素的氣體化合物，純度高;反應(yīng)在管內(nèi)進(jìn)行，污染少;并且對環(huán)境要求不必很嚴(yán)格;可以制成低損耗光纖。缺點(diǎn)是，由于反應(yīng)濃度和溫度均低，反應(yīng)僅發(fā)生在管壁附近，所以反應(yīng)速度很慢;應(yīng)用氫化物作反應(yīng)劑，易燃燒不安全;并且反應(yīng)生成的玻璃材料中OH離子濃度較高，造成光纖大的OH離子吸收。為此，在這基礎(chǔ)上發(fā)展了MCVD、PCVD等工藝。
2.改良的化學(xué)汽相學(xué)積法modified chemical vapor de-position (MCVD)
又稱“內(nèi)部加熱氧化法”。在化學(xué)汽相學(xué)積法基礎(chǔ)上發(fā)展的一種制造光纖維坯棒的方法。與CVD不同，它的起始反應(yīng)物是在一根旋轉(zhuǎn)的石英管內(nèi)加熱，溫度、濃度等條件促使大部份的反應(yīng)以同質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行，即包含一個(gè)相的反應(yīng)。汽相物質(zhì)在灼熱區(qū)反應(yīng)后生成顆粒狀材料落向下方遠(yuǎn)離灼熱區(qū)的管壁處，灼熱區(qū)沿管子長度連續(xù)地、周期地往返移動，從而形成一層層顆粒層，同時(shí)顆粒層又成為透明的玻璃層，最后再燒縮成所需的高度透明的玻璃質(zhì)坯棒。由于反應(yīng)劑濃度和溫度的提高，同質(zhì)反應(yīng)和異質(zhì)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，所以MCVD法的沉積速度比 CVD法提高了100倍。高的反應(yīng)溫度允許使用鹵化物作反應(yīng)劑，因而消除了高濃度的OH離子。由于玻璃形成無元素的鹵化物的揮發(fā)性比雜質(zhì)元素的鹵化物高，蒸氣壓差幾個(gè)數(shù)量級，因此原料純度極高;并且在管內(nèi)密封條件下污染亦少，可制得損耗極低的光纖。沉積過程中調(diào)節(jié)每層摻雜劑濃度可得到所需的任意折射率分布的坯棒。MCVD 的工作原理如圖所示。
3.等離子體CVD法plasma chemical vapour-phase deposition (PCVD)
又稱“內(nèi)等離子氧化法”、“側(cè)面橫向火焰水解法”。用微波等離子體使石英基管內(nèi)氣態(tài)鹵化物原料氧化生成玻璃沉積膜層制造光纖坯棒的過程。等離子體是由裝在石英管外可快速移動的環(huán)形微波腔發(fā)生的，這種微波等離體發(fā)生器的功率一般為 1000W 左右，頻率2.45GHz，發(fā)生的等離子體屬于非等溫等離子體，即等離子體內(nèi)電子溫度高于離子溫度和氣體溫度。因而氣態(tài)原料的氧化反應(yīng)可在低溫(500℃)進(jìn)行，但反應(yīng)沉積的玻璃內(nèi)氯含量較高。為避免氯氣導(dǎo)致沉積層開裂和剝落，在石英管外還套一管式加熱爐，使反應(yīng)沉積在1000℃以上進(jìn)行。PCVD法的特點(diǎn)是在管壁處進(jìn)行異相反應(yīng)并直接在管壁上形成一層極薄而且均勻的玻璃膜層;為了提高同一膜層內(nèi)玻璃成分的均勻性，等離了發(fā)生器以8cm/s的速度快速移動;調(diào)節(jié)形成每一層玻璃膜時(shí)氣態(tài)原料的組成，就可形成設(shè)計(jì)要求的折射率分布的坯棒;每一坯棒的形成一般要沉積2000層玻璃膜，因而折射率分布比較理想。另外沉積效率高亦是PCVD法的優(yōu)點(diǎn)。
4. PCVD制纖過程
PCVD工藝是全世界生產(chǎn)預(yù)制棒和光纖四大工藝之一，能夠生產(chǎn)國際標(biāo)準(zhǔn)的各種光纖。沉積后的下一步就是把沉積管熔縮成實(shí)心棒。由沿管子方向往返移動的石墨電阻爐對不斷旋轉(zhuǎn)的管子加熱至大約2,200℃，在表面張力的作用下，分階段將沉積好的石英管熔縮成一根實(shí)心棒(預(yù)制棒)。為獲得光纖芯層與包層材料的適當(dāng)比例，將熔縮后的石英棒套入一根截面積經(jīng)過精心挑選的管子中，這樣裝配后即可進(jìn)行拉絲。套棒被安裝在拉絲塔的頂部，下端緩緩置入約2,100℃高溫的爐中。此端熔化后被拉成所需包層直徑的光纖(通常為125?m)，并進(jìn)行在線雙層涂覆和紫外固化。拉出的光纖要經(jīng)過各種測試，以確定光纖的幾何、光學(xué)和機(jī)械性能。
5.什么是外汽相沉積法outside vapor-phase deposition (OVD)
在靶棒外表面用汽相沉積技術(shù)制造光纖坯棒的方法。這種方法的工作過程如下，供料系統(tǒng)把一定組成的氣態(tài)原料通到高溫火焰中，原料經(jīng)水解反應(yīng)產(chǎn)生的玻璃微珠噴涂到一根旋轉(zhuǎn)的靶棒表面，當(dāng)燃燒器平行靶棒軸移動一個(gè)行程后，整個(gè)靶棒表面就粘附一層均勻的玻璃微珠層，燃燒器不斷地往復(fù)移動，同時(shí)不斷改變每一層玻璃微珠的供料組成，就能形成橫斷面具有折射率分布的玻璃微珠堆積成的圓柱體，冷卻后由于靶棒與玻璃柱體的熱膨脹的不同可順利抽出靶棒，再經(jīng)脫水和透明化，就可制成各種優(yōu)質(zhì)光纖用的坯棒。OVD法的優(yōu)點(diǎn)是多孔玻璃空心柱體脫水比較容易、透明化溫度較低，摻入的GeO、P2O5等組份的揮發(fā)較少以及容易制造大尺寸坯棒。
6.什么是汽相軸向沉積法vapour-phase axial deposition method (VAD)
又稱“縱向火焰水解法”。氣化的原料進(jìn)入火焰中水解形成的超細(xì)玻璃粉堆積在作為靶子的種棒的端面上，形成軸向生長的光纖坯棒的方法。本方法所用的種棒一般是石英玻璃棒。用VAD法制備光纖坯棒可分四個(gè)階段：多孔坯棒的制造、脫水和透明化過程、拔細(xì)和加外附管。前兩個(gè)階段是利用附圖所示裝置連續(xù)進(jìn)行。拔細(xì)是把前階段做成的直徑為 25mm的棒拉成直徑為 10mm 的棒。加外附管是用來調(diào)節(jié)芯和包層的相對尺寸，外附管是石英管，這后兩個(gè)步驟是在玻璃車床上進(jìn)行的。用VAD法制造進(jìn)行光纖坯棒時(shí)，不同于與其他工藝方法，關(guān)鍵問題是折射率分布的形成、脫水技術(shù)、沉積燃燒器的結(jié)構(gòu)以及摻氟途徑。VAD法的優(yōu)點(diǎn)：(1)不受底管尺寸的限制，因而便于制造大尺寸坯棒，產(chǎn)量高成本低;(2)有一個(gè)脫水過程，可使材料內(nèi)OH根含量降得很低;(3)可用SiHCl3作原料，與SiCl4相比價(jià)格便宜并且容易沉積。VAD 工藝雖然步驟較多、裝置復(fù)雜、控制難度較大，但它已用于大規(guī)模生產(chǎn)各種優(yōu)質(zhì)光纖和制造各種特殊結(jié)構(gòu)的光纖。
7.什么是等離子體plasma
一種電離狀態(tài)的導(dǎo)電氣體。氣態(tài)原子中在最外層運(yùn)動的電子在外力作用，如加熱或在電場中受到高速粒子的沖擊下脫離自己的軌道成為自由電子，中性的原子成了帶正電的離子。這種由自由電子、陽離子及中性原子核子組成的集合體內(nèi)，正電量的總數(shù)與負(fù)電量的總數(shù)相等，因而稱為等離子體。溫度高達(dá)幾百萬攝氏度的稱高溫等離子體。幾萬攝氏度的稱低溫等離子體。低溫等離子體又分為冷等離子體和熱等離子體兩種。在石英基玻璃及光纖的制造中所采用的微波等離子體屬于冷等離子體，而高頻感應(yīng)等離子體則屬于熱等離子體。
8.什么是襯管support tube ,substrate tube, cladding tube
MCVD和PCVD工藝中進(jìn)行氣相化學(xué)反應(yīng)提供空間并為反應(yīng)產(chǎn)物提供沉積表面的圓柱狀管子。最終它又成為光纖的一個(gè)組成部份——外包層。一般是精煉的天然水晶制成的熔融石英管;為了制備高強(qiáng)度和抗氫誘導(dǎo)損耗的光纖也采用合成的高純石英玻璃管，特殊場合則使用硼硅酸鹽玻璃或氟硅酸鹽玻璃管。襯管具有以下特點(diǎn)：①尺寸精度高、外徑和壁厚沿長度均勻一致、橢圓度小、平直不翹曲和扭曲;②內(nèi)在質(zhì)量好、雜質(zhì)含量低、OH根濃度低、氣泡小而少，無波紋和結(jié)石。襯管在使用前經(jīng)過嚴(yán)格清洗，然后安裝在車床上。經(jīng)過平直度的嚴(yán)格校正。在沉積開始前還需進(jìn)行火拋光以提高內(nèi)上表面光滑均勻度和收縮存在氣泡。襯管是制造光纖的主要有原材料，關(guān)系到光纖的幾何參數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度、光學(xué)性能和傳輸特性。
9.什么是預(yù)制棒perform
徑向折射率分布符合光纖設(shè)計(jì)要求的玻璃棒。主要指用各種氣相沉積技術(shù)制成的石英基玻璃棒，有時(shí)也指用燒鑄法和分子填充法等其他方法制成的具有芯和包層的其他方法制成的具有芯和包層結(jié)構(gòu)的其他種類的玻璃棒。預(yù)制棒是制造光纖的原材料，它決定了光纖的質(zhì)量，因此要求尺寸精確、化學(xué)成份分布嚴(yán)格和低的微裂紋密度等特性。
10. 拉絲塔是怎樣構(gòu)成的
拉絲塔是進(jìn)行光纖拉制的整套裝置。其主體可分為玻璃饋料段、熱源部份、涂敷段、拉絲段和支撐框架等部份，一般采用垂直方向由上向下的拉絲線路，形狀像塔故稱拉絲塔。除了塔形主體外，現(xiàn)代化拉線裝置還配備許多部件，形成整個(gè)拉絲系統(tǒng)，其中必不可少的是位于熱源下方的纖維直徑實(shí)時(shí)測量儀和附加的反饋控制器件。以熱源為中心，有供電系統(tǒng)、測溫儀和控制器、惰性氣體凈化系統(tǒng)和流量控制器。涂敷段有涂敷器和固化爐、涂層同心度監(jiān)測儀和涂層纖維外測量儀。拉絲段由牽引機(jī)構(gòu)、收線機(jī)構(gòu)和兩者之間調(diào)節(jié)繞線張力的儲絲器，各個(gè)拉絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)、控制和顯示及其他主要工藝參數(shù)的記錄組成了一個(gè)完整的拉絲控制操作箱。此外，為了提高拉絲速度，熱源段與涂敷段之間還加有一段冷卻段，冷卻段和坯棒饋送段還附屬有局部凈化器。整個(gè)拉絲塔安置在超凈環(huán)境中。現(xiàn)代拉絲塔是一個(gè)高近20m、占地100~200 m的多功能的龐大拉絲系統(tǒng)。
常用光纜快速導(dǎo)航： 4芯光纜價(jià)格 、6芯光纜價(jià)格 、8芯光纜價(jià)格 、12芯光纜價(jià)格 、18芯光纜價(jià)格 、24芯光纜價(jià)格 、32芯光纜價(jià)格 、36芯光纜價(jià)格 、48芯光纜價(jià)格 、72芯光纜價(jià)格
