CN104944800A - 光纤成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤成形方法，包括顺序进行的以下步骤：1）、将预制棒置于加热炉中，使预制棒软化；2）、在卷绕的牵引力下，光纤由预制棒的顶端引出，得到成卷的光纤制品，在步骤2）中，还包括与步骤2）同步进行的涂覆工序、光纤线径控制工序和成卷张紧力调整工序。本发明利于光纤生产效率、光纤表面涂覆质量和光纤质量，可实现光纤拉丝过程中对光纤线径的动态调整，利于光缆的制造质量。

Description

光纤成形方法

技术领域

本发明涉及一种通讯线缆制作方法，特别是涉及一种光纤成形方法。

背景技术

光导纤维，简称光纤，是一种光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于光在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多，更因为主要生产原料是硅，蕴藏量极大，较易开采，所以价格便宜，促使光纤被用作长距离的信息传递工具。随着光纤制造工艺领域和制造设备领域的进一步优化或发展，现有光纤价格进一步降低，光纤在信号通讯线缆总所占比例正在迅速提高。

管棒法拉制光纤在现阶段仍是光纤拉丝工艺最常采用的重要方法。管棒法拉制光纤工艺有两种：一是将熔炼成一体的芯/包预制棒直接在高温炉中加温软化拉制成光纤，如利用MCVD法制取的光纤预制棒；二是在芯层玻璃棒体上套上外包层玻璃管送入加热炉中熔炼成一体，再送入高温炉中加温软化拉制成光纤，如二步法生产的光纤芯层棒和包层管制成的预制棒。进一步优化管棒法拉制光纤工艺，无疑会进一步提高现有光纤产品质量、提高光线产品的生产效率。

发明内容

针对上述进一步优化管棒法拉制光纤工艺，无疑会进一步提高现有光纤产品质量、提高光线产品的生产效率的问题，本发明提供了一种光纤成形方法。

针对上述问题，本发明提供的光纤成形方法通过以下技术要点来解决问题：光纤成形方法，包括顺序进行的以下步骤：

1）、将预制棒置于加热炉中，使预制棒软化；

2）、在卷绕的牵引力下，光纤由预制棒的顶端引出，得到成卷的光纤制品，在步骤2）中，还包括与步骤2）同步进行的涂覆工序、光纤线径控制工序和成卷张紧力调整工序，所述涂覆工序为在光纤的牵引移动路线上设置涂覆容器和固化设备，使由预制棒顶端引出的光纤分别穿过涂覆容器和固化设备，完成一次涂层的浸染和在光纤表面的固化，且所述涂覆容器为引导管涂覆器；所述光纤线径控制工序通过如下方式实现：在光纤的运动路径上设置测径仪和用于提供光纤引出牵引力的绞盘，所述测径仪与搅拌之间还连接有反馈电路，以上反馈电路传递测径仪的输出值至绞盘驱动装置的控制电路上，实现通过测径仪的输出值控制光纤的引出速度；所述成卷张紧力调整工序通过如下方法实现：在绞盘的后方还设置有用于成品光纤绕制成卷的成品卷绕，成品卷绕与绞盘之间还设置有张紧轮，所述张紧轮的表面设置有压力传感器，所述压力传感器的输出值作用于张紧轮位置调节装置，引出的光纤依次通过测径仪、绞盘、张紧。

具体的，以上工序中，将光纤制作过程中的涂覆工序融合于拉丝过程中，使得在光纤拉丝成卷的过程中能够在光纤的表面上得到一次涂层。以上工序不仅可以利用加热炉产生的热量作为光纤的涂覆热，以节约光纤制作过程中的能量消耗；同时可减小裸露的光纤在生产工艺中因为和空气或其他物质接触而影响光洁的表面质量，造成后续涂覆过程中严格的表面处理或造成不良的涂覆质量；同时以上复合的工艺有利于光纤的生产效率；同时以上引导管涂覆器的涂覆方法设置，可在光纤的周向上得到均匀的一次涂层，同时还具有不在光纤上产生横向压力差影响光纤截面形状等保护光纤性能的优点。

以上方法中，通过测径仪的输出值反馈至绞盘驱动装置上，便于根据光纤拉丝过程中对光纤线径的实测值控制绞盘的转动状态或转速，以在以上输出值过大时通过提升绞盘的转速以施加更大的牵引力以减小光纤的线径，反之可获得线径更大的光纤。优选以上测径仪设置在加热炉的出口端，绞盘设置在成品卷绕的前端。故本发明可实现光纤拉丝过程中对光纤线径的动态调整。

在光纤制作的过程中，设置的张紧力调整工序通过压力传感器的输出值，调整张紧轮相对于绞盘和成品卷绕的相对位置，达到在成品卷绕上得到张紧力一致的光纤卷，以利于后续光纤封装等工序中沿着光纤的长度方向封装的均匀性，利于光缆的制造质量。

更进一步的技术方案为：

作为一种具体的涂覆方案，所述涂覆工序采用的涂覆液为乙烯-醋酸乙烯共聚物，涂覆温度介于47℃-53℃之间。

为使得在加热炉出口处的光纤能够较快的进入涂覆工序，以提高光纤生产效率和保证光纤的表面质量，所述涂覆工序设置在加热炉的出口端上，在涂覆工序之前还设置有冷却工序。以上冷却工序可通过循环冷却水并通过干燥设备的方法加以实现。

为避免骤冷对光纤质量和性能产生影响，进一步的，所述冷却工序分多步进行，即冷却工序为在光纤的牵引移动路线上顺序设置多个温度逐渐降低的冷却环境，使得光纤依次通过以上冷却环境后进入到涂覆工序。以上的目的旨在控制光纤的降温速度。

为利于涂覆质量，所述固化设备中设置有惰性气体保护气氛。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，将光纤制作过程中的涂覆工序融合于拉丝过程中，使得在光纤拉丝成卷的过程中能够在光纤的表面上得到一次涂层。以上工序不仅可以利用加热炉产生的热量作为光纤的涂覆热，以节约光纤制作过程中的能量消耗；同时可减小裸露的光纤在生产工艺中因为和空气或其他物质接触而影响光洁的表面质量，造成后续涂覆过程中严格的表面处理或造成不良的涂覆质量；同时以上复合的工艺有利于光纤的生产效率；同时以上引导管涂覆器的涂覆方法设置，可在光纤的周向上得到均匀的一次涂层，同时还具有不在光纤上产生横向压力差影响光纤截面形状等保护光纤性能的优点。

2、以上方法中，通过测径仪的输出值反馈至绞盘驱动装置上，便于根据光纤拉丝过程中对光纤线径的实测值控制绞盘的转动状态或转速，以在以上输出值过大时通过提升绞盘的转速以施加更大的牵引力以减小光纤的线径，反之可获得线径更大的光纤。优选以上测径仪设置在加热炉的出口端，绞盘设置在成品卷绕的前端。故本发明可实现光纤拉丝过程中对光纤线径的动态调整。

3、在光纤制作的过程中，设置的张紧力调整工序通过压力传感器的输出值，调整张紧轮相对于绞盘和成品卷绕的相对位置，达到在成品卷绕上得到张紧力一致的光纤卷，以利于后续光纤封装等工序中沿着光纤的长度方向封装的均匀性，利于光缆的制造质量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

光纤成形方法，包括顺序进行的以下步骤：

1）、将预制棒置于加热炉中，使预制棒软化；

2）、在卷绕的牵引力下，光纤由预制棒的顶端引出，得到成卷的光纤制品，在步骤2）中，还包括与步骤2）同步进行的涂覆工序、光纤线径控制工序和成卷张紧力调整工序，所述涂覆工序为在光纤的牵引移动路线上设置涂覆容器和固化设备，使由预制棒顶端引出的光纤分别穿过涂覆容器和固化设备，完成一次涂层的浸染和在光纤表面的固化，且所述涂覆容器为引导管涂覆器；所述光纤线径控制工序通过如下方式实现：在光纤的运动路径上设置测径仪和用于提供光纤引出牵引力的绞盘，所述测径仪与搅拌之间还连接有反馈电路，以上反馈电路传递测径仪的输出值至绞盘驱动装置的控制电路上，实现通过测径仪的输出值控制光纤的引出速度；所述成卷张紧力调整工序通过如下方法实现：在绞盘的后方还设置有用于成品光纤绕制成卷的成品卷绕，成品卷绕与绞盘之间还设置有张紧轮，所述张紧轮的表面设置有压力传感器，所述压力传感器的输出值作用于张紧轮位置调节装置，引出的光纤依次通过测径仪、绞盘、张紧。

本实施例中，将光纤制作过程中的涂覆工序融合于拉丝过程中，使得在光纤拉丝成卷的过程中能够在光纤的表面上得到一次涂层。以上工序不仅可以利用加热炉产生的热量作为光纤的涂覆热，以节约光纤制作过程中的能量消耗；同时可减小裸露的光纤在生产工艺中因为和空气或其他物质接触而影响光洁的表面质量，造成后续涂覆过程中严格的表面处理或造成不良的涂覆质量；同时以上复合的工艺有利于光纤的生产效率；同时以上引导管涂覆器的涂覆方法设置，可在光纤的周向上得到均匀的一次涂层，同时还具有不在光纤上产生横向压力差影响光纤截面形状等保护光纤性能的优点。

通过测径仪的输出值反馈至绞盘驱动装置上，便于根据光纤拉丝过程中对光纤线径的实测值控制绞盘的转动状态或转速，以在以上输出值过大时通过提升绞盘的转速以施加更大的牵引力以减小光纤的线径，反之可获得线径更大的光纤。优选以上测径仪设置在加热炉的出口端，绞盘设置在成品卷绕的前端。故本发明可实现光纤拉丝过程中对光纤线径的动态调整。

在光纤制作的过程中，设置的张紧力调整工序通过压力传感器的输出值，调整张紧轮相对于绞盘和成品卷绕的相对位置，达到在成品卷绕上得到张紧力一致的光纤卷，以利于后续光纤封装等工序中沿着光纤的长度方向封装的均匀性，利于光缆的制造质量。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，作为一种具体的涂覆方案，所述涂覆工序采用的涂覆液为乙烯-醋酸乙烯共聚物，涂覆温度介于47℃-53℃之间。

为使得在加热炉出口处的光纤能够较快的进入涂覆工序，以提高光纤生产效率和保证光纤的表面质量，所述涂覆工序设置在加热炉的出口端上，在涂覆工序之前还设置有冷却工序。以上冷却工序可通过循环冷却水并通过干燥设备的方法加以实现。

为避免骤冷对光纤质量和性能产生影响，进一步的，所述冷却工序分多步进行，即冷却工序为在光纤的牵引移动路线上顺序设置多个温度逐渐降低的冷却环境，使得光纤依次通过以上冷却环境后进入到涂覆工序。以上的目的旨在控制光纤的降温速度。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例的基础上作进一步限定，为利于涂覆质量，所述固化设备中设置有惰性气体保护气氛。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.光纤成形方法，包括顺序进行的以下步骤：

1）、将预制棒置于加热炉中，使预制棒软化；

2）、在卷绕的牵引力下，光纤由预制棒的顶端引出，得到成卷的光纤制品，其特征在于，在步骤2）中，还包括与步骤2）同步进行的涂覆工序、光纤线径控制工序和成卷张紧力调整工序，所述涂覆工序为在光纤的牵引移动路线上设置涂覆容器和固化设备，使由预制棒顶端引出的光纤分别穿过涂覆容器和固化设备，完成一次涂层的浸染和在光纤表面的固化，且所述涂覆容器为引导管涂覆器；

所述光纤线径控制工序通过如下方式实现：在光纤的运动路径上设置测径仪和用于提供光纤引出牵引力的绞盘，所述测径仪与搅拌之间还连接有反馈电路，以上反馈电路传递测径仪的输出值至绞盘驱动装置的控制电路上，实现通过测径仪的输出值控制光纤的引出速度；

所述成卷张紧力调整工序通过如下方法实现：在绞盘的后方还设置有用于成品光纤绕制成卷的成品卷绕，成品卷绕与绞盘之间还设置有张紧轮，所述张紧轮的表面设置有压力传感器，所述压力传感器的输出值作用于张紧轮位置调节装置，引出的光纤依次通过测径仪、绞盘、张紧。

2.根据权利要求1所述的光纤成形方法，其特征在于，所述涂覆工序采用的涂覆液为乙烯-醋酸乙烯共聚物，涂覆温度介于47℃-53℃之间。

3.根据权利要求1所述的光纤成形方法，其特征在于，所述涂覆工序设置在加热炉的出口端上，在涂覆工序之前还设置有冷却工序。

4.根据权利要求3所述的光纤成形方法，其特征在于，所述冷却工序分多步进行，即冷却工序为在光纤的牵引移动路线上顺序设置多个温度逐渐降低的冷却环境，使得光纤依次通过以上冷却环境后进入到涂覆工序。

5.根据权利要求1至4中任意一个所述的光纤成形方法，其特征在于，所述固化设备中设置有惰性气体保护气氛。