CN104556675A - 单模光纤的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单模光纤的制造方法，其包括步骤：(1)烘炉，将加热炉加热至第一温度，然后通入第一气体并保持第一时间，然后冷却所述加热炉至第二温度；(2)拉丝，将预制棒置于所述加热炉中，再次将所述加热炉加热至所述第一温度，所述预制棒在所述第一温度下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶，得到裸光纤；(3)冷却，在所述冷却桶中通入冷却气体，通过所述冷却桶中的所述裸光纤在所述冷却气体的作用下进行冷却；(4)涂覆，所述裸光纤进入涂覆眼模，在所述裸光纤上涂覆树脂层；(5)固化，表面涂覆有所述树脂层的所述裸光纤通过UV固化灯箱，固化所述树脂层，形成单模光纤。

Description

单模光纤的制造方法
技术领域
本发明涉及光纤制造领域，尤其涉及一种单模光纤的制造方法。
背景技术
偏振模色散(Polarization Mode Dispersion，PMD)是单模光纤特性中的一个重要参数。偏振模色散的存在会使单模光纤在长距离传输的时候会产生畸变，从而导致单模光纤传输质量下降。因此，对于短距离传输偏振模色散对信号传输的影响不大，但对于长距离传输的影响较大。尤其是对于波分复用的光纤的影响尤为明显，在波分复用的光纤中，信号传输的波长比较接近，受干扰的程度也就越为明显。因此，偏振模色散是限制光传输网络向高速度、长距离、高容量的方向发展的主要因素，因此如何降低单模光纤的偏振模色散成为人们研究的热点。
单模光纤的制造过程主要包括制造预制棒和拉丝的两个过程，而在拉丝过程中主要有两种因素可能影响单模光纤的偏振模色散，一种是内因，即单模光纤的应力不均使双折射不对称，产生偏振模色散超标；另一种是外因，如单模光纤的不圆度(光纤的几何尺寸)，曲率(光纤的弯曲程度)不良会影响单模光纤的偏振模色散。其中，单模光纤的不圆度以及曲率不良没有明显的改善趋势，因此，如何保证单模光纤的应力均匀成为降低偏振模色散的主要研究方向。
发明内容
本发明在于提供一种单模光纤的制造方法，可以降低单模光纤的偏振模色散。
为达上述目的，本发明提供一种单模光纤的制造方法，其包括步骤：(1)烘炉，将加热炉加热至第一温度，然后通入第一气体并保持第一时间，然后冷却所述加热炉至第二温度；(2)拉丝，将预制棒置于所述加热炉中，再次将所述加热炉加热至所述第一温度，所述预制棒在所述第一温度下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶，得到裸光纤；(3)冷却，在所述冷却桶中通入冷却气体，通过所述冷却桶中的所述裸光纤在所述冷却气体的作用下进行冷却；(4)涂覆，所述裸光纤进入涂覆眼模，在所述裸光纤上涂覆树脂层；(5)固化，表面涂覆有所述树脂层的所述裸光纤通过UV固化灯箱，固化所述树脂层，形成单模光纤。
在本发明的一个实施例中，所述第一温度T1为2000℃，所述第一时间为30min-40min，所述第二温度T2为40℃-70℃。
在本发明的一个实施例中，所述裸光纤以1200m/min-1500m/min的速度通过所述冷却桶。
在本发明的一个实施例中，所述冷却桶的长度为0.7m-1.0m。
在本发明的一个实施例中，所述冷却气体通过位于所述冷却桶下端的进气口进入所述冷却桶中。
在本发明的一个实施例中，所述第一气体为氦气He、氩气Ar或者氦气He和氩气Ar的混合气体。
在本发明的一个实施例中，所述冷却气体为氦气He、二氧化碳co2和氮气N2的混合气体。
在本发明的一个实施例中，所述冷却气体中的所述二氧化碳co2的体积占所述冷却气体总体积的百分比为10％-40％。
相较于现有技术，本发明的单模光纤的制造方法中，增加了烘炉的过程，从而可以使预制棒受热均匀，保证单模光纤的应力均匀，降低单模光纤的偏振模色散；另外，增加了冷却桶的长度，并改进了冷却气体，可进一步保证单模光纤的应力较小较均匀，进一步降低单模光纤的偏振模色散。
附图说明
图1所示为本发明的单模光纤的制造方法的流程图。
图2所示为本发明的单模光纤的制造过程的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1所示为本发明的单模光纤的制造方法的流程图，图2所示为本发明的单模光纤的制造过程的示意图。请参照图1和图2，本发明的单模光纤的制造方法，包括步骤：
(1)烘炉，将加热炉10加热至第一温度，然后通入第一气体并保持第一时间，然后冷却加热炉10至第二温度；
(2)拉丝，将预制棒20置于加热炉10中，再次将加热炉10加热至第一温度，预制棒20在第一温度下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶30，得到裸光纤；
(3)冷却，在冷却桶30中通入冷却气体，通过冷却桶30中的裸光纤在冷却气体的作用下进行冷却；
(4)涂覆，裸光纤进入涂覆眼模40，在裸光纤上涂覆树脂层；
(5)固化，表面涂覆有树脂层的裸光纤通过UV固化灯箱50，固化树脂层，形成单模光纤。
下面结合具体实施例对本发明的单模光纤的制造方法进行详细的说明。
实施例1
将加热炉10加热至第一温度2000℃，在加热炉10下端的第一进气口11处向加热炉10内通入第一气体氦气He，并保持第一时间30min，然后第一气体氦气He通过位于加热炉10上端的第一出气口12排除，然后冷却加热炉10至第二温度40℃。将之前已经制造好的预制棒20至于加热炉10中，再次将加热炉10加热到第一温度2000℃，预制棒20在第一温度2000℃下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶30，得到裸光纤。通过冷却桶30下端的进气口31向冷却桶30中不断的通入冷却气体，在本实施例中冷却气体为10L的氦气He、10L的二氧化碳co2、5L的氮气N2，裸光纤以1200m/min的速度通过冷却桶30，并在冷却气体的作用下冷却。冷却后的裸光纤通过涂覆眼模40，并在裸光纤表面上涂覆一层树脂层。最后表面涂覆有树脂层的裸光纤通过UV固化灯箱50，在UV光的作用下固化树脂层，形成单模光纤。
在本发明中，在拉丝过程之前添加一烘炉的过程，即将加热炉10加热至第一温度2000℃，在加热炉10下端的第一进气口11处向加热炉10内通入第一气体氦气He，并保持第一时间30min，然后第一气体氦气He通过位于加热炉10上端的第一出气口12排除，然后冷却加热炉10至第二温度40℃。使加热炉10得到预热，可保证加热炉10内部受热均匀，从而保证预制棒20放入后受热均匀，保证了单模光纤内部的应力均匀，从而可以降低单模光纤的偏振模色散。另外将加热炉10高温加热，可以把加热炉10内的杂质燃烧，并通过通入的第一气体将杂质燃烧后的灰烬带走，从而可以保证加热炉10内部的清洁，从而可以提高单模光纤的质量。
实施例2
将加热炉10加热至第一温度2000℃，在加热炉10下端的第一进气口11处向加热炉10内通入第一气体氩气Ar，并保持第一时间35min，然后第一气体氩气Ar通过位于加热炉10上端的第一出气口12排除，然后冷却加热炉10至第二温度50℃。将之前已经制造好的预制棒20至于加热炉10中，再次将加热炉10加热到第一温度2000℃，预制棒20在第一温度2000℃下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶30，得到裸光纤。通过冷却桶30下端的进气口31向冷却桶30中不断的通入冷却气体，在本实施例中冷却气体为14L的氦气He、6L的二氧化碳co2、5L的氮气N2，裸光纤以1400m/min的速度通过冷却桶30，并在冷却气体的作用下冷却。冷却后的裸光纤通过涂覆眼模40，并在裸光纤表面上涂覆一层树脂层。最后表面涂覆有树脂层的裸光纤通过UV固化灯箱50，在UV光的作用下固化树脂层，形成单模光纤。
实施例3
将加热炉10加热至第一温度2000℃，在加热炉10下端的第一进气口11处向加热炉10内通入第一气体氦气He和氩气Ar的混合气体，并保持第一时间40min，然后第一气体氦气He和氩气Ar的混合气体通过位于加热炉10上端的第一出气口12排除，然后冷却加热炉10至第二温度70℃。将之前已经制造好的预制棒20至于加热炉10中，再次将加热炉10加热到第一温度2000℃，预制棒20在第一温度2000℃下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶30，得到裸光纤。通过冷却桶30下端的进气口31向冷却桶30中不断的通入冷却气体，在本实施例中冷却气体为16L的氦气He、4L的二氧化碳co2、5L的氮气N2，裸光纤以1500m/min的速度通过冷却桶30，并在冷却气体的作用下冷却。冷却后的裸光纤通过涂覆眼模40，并在裸光纤表面上涂覆一层树脂层。最后表面涂覆有树脂层的裸光纤通过UV固化灯箱50，在UV光的作用下固化树脂层，形成单模光纤。
在本发明的一实施例中，冷却桶30的长度为0.7m-1.0m，冷却桶30的长度较长，增加了冷却时间，从而可以降低单模光纤的应力。
在本发明的一实施例中，冷却气体为氦气He、二氧化碳co2和氮气N2的混合气体，二氧化碳co2的体积占冷却气体总体积的百分比为10％-40％，在冷却气体中加入了二氧化碳co2，因为二氧化碳co2的分子量较大，从而可以降低冷却气体的流速，使流速更稳定，从而保证了单模光纤的应力较小较均匀。
在本发明的一实施例中，形成的单模光纤可通过导轮60的疏导而卷绕于绕线盘70上。
综上所述，本发明的单模光纤的制造方法中，增加了烘炉的过程，从而可以使预制棒受热均匀，保证单模光纤的应力均匀，降低单模光纤的偏振模色散；另外，增加了冷却桶的长度，并改进了冷却气体，可进一步保证单模光纤的应力较小较均匀，进一步降低单模光纤的偏振模色散。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种单模光纤的制造方法，其包括步骤：
(1)烘炉，将加热炉加热至第一温度，然后通入第一气体并保持第一时间，然后冷却所述加热炉至第二温度；
(2)拉丝，将预制棒置于所述加热炉中，再次将所述加热炉加热至所述第一温度，所述预制棒在所述第一温度下融化，并在重力作用下向下移动，进入冷却桶，得到裸光纤；
(3)冷却，在所述冷却桶中通入冷却气体，通过所述冷却桶中的所述裸光纤在所述冷却气体的作用下进行冷却；
(4)涂覆，所述裸光纤进入涂覆眼模，在所述裸光纤上涂覆树脂层；
(5)固化，表面涂覆有所述树脂层的所述裸光纤通过UV固化灯箱，固化所述树脂层，形成单模光纤。
2.如权利要求1所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述第一温度T1为2000℃，所述第一时间为30min-40min，所述第二温度T2为40℃-70℃。
3.如权利要求2所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述裸光纤以1200m/min-1500m/min的速度通过所述冷却桶。
4.如权利要求1所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述冷却桶的长度为0.7m-1.0m。
5.如权利要求4所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述冷却气体通过位于所述冷却桶下端的进气口进入所述冷却桶中。
6.如权利要求1所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述第一气体为氦气He、氩气Ar或者氦气He和氩气Ar的混合气体。
7.如权利要求1所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述冷却气体为氦气He、二氧化碳co2和氮气N2的混合气体。
8.如权利要求7所述的单模光纤的制造方法，其特征在于：所述冷却气体中的所述二氧化碳co2的体积占所述冷却气体总体积的百分比为10％-40％。
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