CN111620560A - 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤 - Google Patents

一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤 Download PDF

Info

Publication number
CN111620560A
CN111620560A CN202010523604.XA CN202010523604A CN111620560A CN 111620560 A CN111620560 A CN 111620560A CN 202010523604 A CN202010523604 A CN 202010523604A CN 111620560 A CN111620560 A CN 111620560A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
twisting
control device
twist
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010523604.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111620560B (zh
Inventor
张安林
黄荣
肖武丰
王润涵
曹蓓蓓
王海鹰
尹旭峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Original Assignee
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd filed Critical Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority to CN202010523604.XA priority Critical patent/CN111620560B/zh
Publication of CN111620560A publication Critical patent/CN111620560A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111620560B publication Critical patent/CN111620560B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02736—Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/07—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/10—Non-chemical treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤，属于光纤制造领域，在拉丝通道中的光纤护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域增加光纤扭动控制装置，进而通过光纤扭动控制装置在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。本发明通过增设光纤扭动控制装置对拉丝涂覆保护层固化后的光纤进行扭动及扭动力的传导，消除光纤预制件拉丝时在石墨炉内熔锥区锥型不规则形变的扰动，降低了光纤芯不圆度，改善了光纤预制件拉丝后折射率偏差，提升了折射率分布精确度。由于光纤扭动旋转，优化了光纤中不稳定残余应力的分布，利于降低残余应力带来的对折射率分布偏差的修正。

Description

一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤
技术领域
本发明属于光纤制造领域，更具体地，涉及一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤，可以优化光纤残余应力及纤芯不圆度，实现多模光纤带宽的提升。
背景技术
近年来，多模光纤以其低廉的系统成本优势，成为短距离、高速率传输网络的优质解决方案，已广泛应用于大型数据中心、局域办公中心、高性能计算中心和存储区域网等领域。随着速率100Gb/s的普遍商用及向400Gb/s过渡的稳步演进，对高品质、高带宽性能多模光纤的需求愈加迫切。
生产多模光纤所需的光纤预制件采用等离子体化学气相沉积(plasma chemicalvapor deposition，PCVD)工艺制备。通过一定的途径在温度大约1000℃～1300℃的保温炉内的高纯石英玻璃管内通入高纯度的反应物SiCl4、O2和掺杂剂GeCl4，利用微波源谐振腔提供的高频微波激活气体电离形成等离子体而进行化学反应和气相沉积，形成透明的石英玻璃沉积层。多模光纤芯棒制备反应式如下：
SiCl4+O2＝SiO2+2Cl2，GeCl4+O2＝GeO2+2Cl2。
通过石墨熔缩炉进行熔缩将沉积后的石英玻璃管制备成一根实心多模芯棒。然后，多模芯棒经清洗、腐蚀、干燥后与其相匹配的套管组合成多模光纤预制件，通过拉丝设备将该预制件拉制成光纤。
在预制件拉至成光纤的过程中，通过调控拉丝过程中光纤中的应力分布与纤芯不圆度，获得高带宽性能的多模光纤。这里的带宽性能是指光纤满注入带宽(OFLBandwidth)，采用TIA中规定的FOTP-204标准测试方法测得。有效模式带宽(EffectiveMode Bandwidth)，采用IEC 60793-1-49方法测得。
纤芯不圆度表示式如下：
Ncore＝(dcore-max-dcore-min)/dcore
Ncore：表示芯不圆度；
dcore-max：表示纤芯边界所作外接圆直径；
dcore-min：表示纤芯边界所作内切圆直径
dcore：表示纤芯直径。
在光纤预制件拉制成光纤时，通过石墨感应加热炉中加热至1500℃～2000℃，在该预制件下端形成熔融态的变径区进而在重力与牵引力作用下被拉制成光纤，然后经过保温炉退火(退火温度：900℃～1200℃)、冷却管He冷却、聚丙烯酸树脂涂覆保护层(涂覆温度：20℃～75℃)、固化装置固化、限位轮、牵引轮、再经导轮组至收纤装置。在预制件拉制成光纤过程中，光纤以较高的拉制速度(500m/min～2000m/min)与限位轮、牵引轮及导轮组等轮系发生接触，且轮系随高速通过的光纤快速转动。实践表明，光纤在与该轮系接触过程中形成连续性单方向自旋，这里的单方向自旋指的是以俯视角度、以1m为单位对光纤进行连续测量，光纤自身沿顺时针或逆时针方向旋转。这种连续单向自旋产生的旋转力沿着光纤拉制方向经轮系上方非接触式光纤拉制通道传导至石墨感应加热炉中熔融态下的预制件下部变径区，此变径区在该附加旋转力的作用下会促使预制件变径区下部发生形变，尤其是锥部的形变加剧，致使纤芯几何不圆度加剧和成型光纤残余应力增加，加剧光纤纤芯及其芯层外侧边缘的畸变，导致拉制后的多模光纤折射率分布与多模光纤设计折射率间发生偏离，对多模光纤的折射率分布造成严重影响，导致差分模式延迟展宽，因此，很难满足多模光纤高带宽的要求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤，由此解决现有拉丝过程中存在的易导致纤芯几何不圆度加剧和成型光纤残余应力增加，进而加剧光纤纤芯及其芯层外侧边缘的畸变，导致拉制后的多模光纤折射率分布与多模光纤设计折射率间发生偏离，对多模光纤的折射率分布造成严重影响的技术问题。
因多模光纤在拉制过程中存在的不稳定的残余应力，使其带宽、传输距离等性能受限，为调节多模光纤不稳定的残余应力分布，需在光纤匀速拉制垂直方向上设计成多模光纤从外包层、芯层外边缘至芯层中心施加一个周期性的外作用力分布，通常称其为“F旋转力”。即满足如下正(余)弦函数的F旋转力分布：
Figure BDA0002532930630000031
其中，F：表示光纤所受到的旋转力；
k：表示材料固有模量特性的常系数；
A：表示扭动幅度；
w：表示扭动角速度；
t：表示扭动时间周期；
Figure BDA0002532930630000032
表示t＝0时扭动偏离的角度(即：扭动初始相位点)。
扭动导轮扭动时相对位移、速度、角速度、频率，即X、V、w、f：
Figure BDA0002532930630000033
W＝2nf
其中，X：表示扭动位移；
A：表示扭动幅度；
w：表示扭动角速度；
t：表示扭动时间周期；
Figure BDA0002532930630000034
表示t＝0时扭动偏离的角度(即：扭动初始相位点)；
π：表示圆周率常数；
f：表示扭动频率。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种拉丝光纤扭动控制装置，包括：
所述光纤扭动控制装置位于拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域；
所述光纤扭动控制装置，用于在光纤拉制阶段，在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。
优选地，所述光纤扭动控制装置，用于通过与光纤滑动接触向光纤施加周期性旋转力，以使产生的光纤扭动沿着光纤分布并传导至预制件熔融态变径区，以改变熔融态变径区锥部不规则形变和光纤中的应力分布，其中，所述周期性旋转力为顺时针与逆时针周期性交替变换。
优选地，所述光纤扭动控制装置包括：光纤扭动导轮组、光纤扭动限位轮、工作台及扭动控制模块；
其中，所述光纤扭动导轮组、所述光纤扭动限位轮及所述扭动控制模块由连接轴承、张力弹簧与支撑架固定于所述工作台，以使所述光纤扭动导轮组呈立面对向排列并垂直于所述工作台，所述光纤扭动限位轮亦呈立面垂直于所述工作台；
所述光纤扭动导轮组用于在垂直光纤方向上扭动光纤形成周期性旋转力；
所述光纤扭动限位轮用于保持施加所述周期性旋转力作用下的光纤在拉丝通道中呈垂线稳定态；
所述扭动控制模块，用于所述周期性旋转力的控制。
优选地，所述光纤扭动导轮组为一个模组，其由在同一工作平面上的若干个导轮组成，进而通过各所述导轮在垂直光纤方向上同时对光纤进行周期性扭动。
优选地，所述光纤扭动控制装置的扭动频率为5～90m-1，扭动幅度为0.01～6圈/m。
优选地，所述光纤扭动控制装置的扭动频率为20～60m-1，扭动幅度为0.1～3圈/m。
优选地，所述周期为沿光纤长度15m～25m。
按照本发明的另一个方面，提供了一种拉丝光纤扭动控制方法，包括：
在拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域增加光纤扭动控制装置，进而通过所述光纤扭动控制装置在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。
优选地，所述光纤扭动控制装置通过与光纤滑动接触向光纤施加周期性旋转力，以使产生的光纤扭动沿着光纤分布并传导至预制件熔融态变径区，以改变熔融态变径区锥部不规则形变和光纤中的应力分布，其中，所述周期性旋转力为顺时针与逆时针周期性交替变换。
按照本发明的另一个方面，提供了一种基于上述任意一项所述方法制备的多模光纤。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、通过增设光纤扭动控制装置对拉丝涂覆保护层固化后的光纤进行扭动及扭动力的传导，消除光纤预制件拉丝时在石墨炉内熔锥区锥型不规则形变的扰动，降低了光纤芯不圆度，改善了光纤预制件拉丝后折射率偏差，提升了折射率分布精确度。由于光纤扭动旋转，优化了光纤中不稳定残余应力的分布，利于降低残余应力带来的对折射率分布偏差的修正。
2、本发明的方法简便有效，成本低，可实施性和操作性强。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种现有常规状态下芯棒PCVD生产设备和反应物供给示意图；
图2是本发明实施例提供的一种现有常规状态下芯棒与光纤折射率分布图；
图3是本发明实施例提供的一种拉丝光纤扭动控制方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种现有常规状态下折射率偏差图；
图5是本发明实施例提供的一种折射率偏差图；
图6是本发明实施例提供的一种光纤制备示意图；
图7是本发明实施例提供的一种光纤制备扭动俯视图；
图8是本发明实施例提供的一种现有常规状态下的差分模式时延图；
图9是本发明实施例提供的一种差分模式时延图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为方便介绍本发明内容，定义部分术语：
高带宽：满足有效模式带宽EMB典型值在2000MHz·km及以上；
芯棒：含有芯层和部分包层的预制件；
质量流量控制器(Mass Flow Controller，MFC)：为芯棒制备提供精确反应物(如GeCl4)流量自动控制的气体稳流装置；
锗补偿：在芯层沉积中经由软件计算按一定量掺入掺杂剂(如GeCl4)对芯层折射率进行调节达到理想折射率分布的方法；
变径区：预制件在高温石墨炉中加热后下部由圆柱形变化为圆锥形的区域。
本发明提供了一种优化光纤残余应力及纤芯不圆度的拉丝光纤扭动控制装置及控制方法，不仅可以有效地释放优化残余应力，而且能降低纤芯不圆度，提升纤芯均匀性，避免芯层折射率偏差与残余应力不稳引起的芯层边缘畸变，从而提升多模光纤带宽。
如图1所示为现有常规状态下芯棒PCVD生产设备和反应物供给示意图。常规反应气体通过控制阀1和2进入反应气体控制装置5中(该装置为恒温控制装置)，气体反应物(如GeCl4)经流量控制器4(MFC)进行平稳的流量控制，其余反应物经3(MFC1)进行控制，后混合的各气体反应物通过气端旋转夹头装置7和延长管6进入保温炉12和高纯石英玻璃管8内被进一步加热后在往复高速运行的高频谐振腔9内反应生成玻璃沉积层在高纯石英玻璃管内壁，反应尾气从泵端延长管11和泵端旋转夹头装置10被抽出，沉积完成后的芯棒经熔缩制备成光纤预制件。
图6中光纤预制件14拉制成光纤17经退火炉15和冷却装置16进行退火冷却等应力释放后在涂覆装置18和19中进行两层保护层的涂覆，并经固化装置20和21进行保护涂层固化，随后光纤17经过导轮23、光纤扭动控制装置25和牵引轮22绕至收纤筒24上。
通常情况下，为了保证PCVD工艺沉积时芯棒沉积至芯层时较优的渐变折射率分布，在沉积至芯层时通过PLC和传感器控制流量控制器4(MFC)阀门开合度来控制反应物流量，为匹配芯层边缘与芯层中心的折射率分布，常规情况下，流量控制器4(MFC)量程为210sccm以满足芯层中心较高的折射率要求。在图2中为现有常规所用反应物(GeCl4)流量设置的折射率分布，A为芯棒，B为光纤，从图2中折射率分布来看，芯棒拉制成光纤后在芯层边缘20～25um区间和芯层中心0～3um区间光纤折射率与芯棒折射率间发生了明显的偏差。又如进一步从图4中折射率分布看，在芯层边缘对应20～25um区间和芯层中心对应0～3um区间的折射率误差出现大幅下掉波动，对应处光纤折射率出现明显的偏差。在现有生产状态下，PCVD工艺芯层沉积采用沉积芯层锗补偿的方式，通过100个点对应100个流量开度对芯层沉积锗进行补偿，而发生折射率偏差的芯层边缘对应沉积厚度约占芯层边缘的1.5um，即对应为沉积起始阶段的前10个点，使用现有流量控制器条件下，芯层边缘为沉积初始流量控制阶段，反应物GeCl4流量开度0～10％区间出现受控差，平稳性不佳，更进一步，在2％～6％区间受控较差，突变波动大，对应为在该区域Ge的沉积量出现非可控性的波动，导致芯棒折射率分布发生偏差，在拉制为光纤的过程中因光纤自旋力及其传导造成光纤芯圆度的恶化及残余应力分布释放不稳定，进一步放大了所述部分的折射率分布偏差，导致拉制成的光纤在进行差分模延迟(Differential Mode Delay，DMD)测试时出现如图8所示，光纤在0～3um区间的次峰和在20～25um区间的展宽，从而严重影响有效模式带宽典型值。
如图3所示是本发明实施例提供的一种拉丝光纤扭动控制方法的流程示意图，包括以下步骤：
S1：在拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域增加光纤扭动控制装置，进而通过光纤扭动控制装置在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。
在本发明实施例中，如图6所示，在拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮22上方区域增加光纤扭动控制装置25，该光纤扭动控制装置25包括：
光纤扭动导轮组、光纤扭动限位轮、工作台及扭动控制模块；
其中，光纤扭动导轮组、光纤扭动限位轮及扭动控制模块由连接轴承、张力弹簧与支撑架固定于工作台，以使光纤扭动导轮组呈立面对向排列并垂直于工作台，光纤扭动限位轮亦呈立面垂直于工作台；
光纤扭动导轮组用于在垂直光纤方向上扭动光纤形成周期性旋转力；
在本发明实施例中，该周期性旋转力可以是近似于正余弦的周期性旋转力，即与正余弦形状或者变化规律相似，或者其它形式的周期性旋转力，本发明实施例不做唯一性限定。
光纤扭动限位轮用于保持施加周期性旋转力作用下的光纤在拉丝通道中呈垂线稳定态；
扭动控制模块，用于周期性旋转力的控制。
其中，光纤扭动导轮组及光纤扭动限位轮均为合金材质或者非合金材质。
其中，光纤扭动导轮组为一个模组由在同一工作平面上的若干个(优选2～4个)导轮组成，在垂直光纤方向上同时对光纤进行周期性扭动，如图7光纤扭动俯视图中所示，为光纤扭动导轮组中2个扭动导轮26与光纤扭动限位轮27为例的排列方式(其中：28为俯视状态下的光纤)，但本发明不仅限于此方式排列。该光纤扭动控制装置即通过与光纤滑动接触向光纤施加周期性旋转力，该周期性旋转力为顺时针与逆时针周期性交替变换，周期为沿光纤长度15m～25m，产生的光纤扭动可沿着光纤分布并传导至预制件熔融态变径区，光纤扭动足以改变熔融态变径区锥部不规则形变和光纤中的应力分布。
在本发明实施例中，反应气体控制装置为密闭恒温装置，该密闭恒温装置为电热加温装置，包括电阻加温装置、恒温控制装置或温控信息控制装置。
在本发明实施例中，反应气体控制装置的加热温度为40～60℃，优选在45～50℃。
在本发明实施例中，上述的流量控制器与反应气体控制装置反应气路流量控制器并列连接。
在本发明实施例中，上述的光纤扭动导轮与光纤扭动限位导轮为合金材质时，优选陶瓷镀层轮面。
在本发明实施例中，上述的光纤旋转扭动装置的扭动频率优选在5～90m-1，更优在20～60m-1，扭动幅度优选在0.01～6圈/m，更优在0.1～3圈/m。
以下以一个具体实施例对本发明实现方法进行详细介绍。
本发明的实施例中，如图6所示，光纤拉制阶段，在拉丝通道固化装置21下方和牵引轮22之间增设扭动控制装置25，该扭动控制装置25由图7中的光纤扭动导轮组26、光纤扭动限位轮27以及工作台、扭动控制模块构成，扭动导轮与光纤接触轮面为优选陶瓷镀层，但本发明不仅限于该材质涂层。本发明实施例中的扭动控制装置25在一定拉丝速度下的扭动频率为30～60m-1，扭动幅度为0.3～3圈/m，光纤旋转幅度为0～5圈/m，光纤旋转周期为10～30m，在光纤拉制过程中对光纤产生的近似正余弦扭动及扭动力改善熔融态锥型、光纤纤芯不圆度及残余应力分布释放不稳定性，进一步地在拉丝阶段降低折射率偏差，如图5所示，在芯层边缘对应20～25um区间和芯层中心对应0～3um区间的折射率误差大幅下掉明显改善，对应处光纤折射率出现明显的偏差消除，进一步如图9所示，光纤在进行差分模延迟(Differential Mode Delay，DMD)测试时如图8所示，光纤在0～3um区间的次峰和在20～25um的展宽得到明显改善，同时，优化了纤芯不圆度，提升了光纤带宽(所述带宽为满注入条件测得)。
满注入带宽是根据FOTP－204方法测得的，测试采用满注入条件。有效模式带宽(Effective Mode Bandwidth)，采用IEC 60793-1-49方法测得。
表1：光纤相关参数和性能参数
Figure BDA0002532930630000101
从上表1可以看出：
相关参数方面：
芯棒不圆度Preform-Cir_core(％)由对比例的0.13下降至实施例的0.1及以下；
光纤芯不圆度Fiber-T-Cir_core(％)由对比例的2.65下降至实施例的0.5以下；
光纤包层不圆度Fiber-T-Cir_clad(％)由对比例的0.35下降至实施例的0.13及以下，改善效果较为明显。
光纤性能方面：
数值孔径NA由对比例的0.2以上下降至实施例的0.199及以下；
DMD Inner&Outer Mask@850nm均由对比例的0.1左右下降至实施例的0.6及以下；
满注入带宽@850由对比例的6000MHz·km左右增加至实施例的9000～11000MHz·km；
满注入带宽@1300由对比例的700MHz·km左右增加至实施例的750MHz·km左右；
有效模式带宽@850nm由对比例的5400MHz·km左右增加至实施例的11000～14000MHz·km，改善效果较为明显，大幅提升多模光纤使用过程中的传输性能。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拉丝光纤扭动控制装置，其特征在于，包括：
所述光纤扭动控制装置位于拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域；
所述光纤扭动控制装置，用于在光纤拉制阶段，在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤扭动控制装置，用于通过与光纤滑动接触向光纤施加周期性旋转力，以使产生的光纤扭动沿着光纤分布并传导至预制件熔融态变径区，以改变熔融态变径区锥部不规则形变和光纤中的应力分布，其中，所述周期性旋转力为顺时针与逆时针周期性交替变换。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述光纤扭动控制装置包括：光纤扭动导轮组、光纤扭动限位轮、工作台及扭动控制模块；
其中，所述光纤扭动导轮组、所述光纤扭动限位轮及所述扭动控制模块由连接轴承、张力弹簧与支撑架固定于所述工作台，以使所述光纤扭动导轮组呈立面对向排列并垂直于所述工作台，所述光纤扭动限位轮亦呈立面垂直于所述工作台；
所述光纤扭动导轮组用于在垂直光纤方向上扭动光纤形成周期性旋转力；
所述光纤扭动限位轮用于保持施加所述周期性旋转力作用下的光纤在拉丝通道中呈垂线稳定态；
所述扭动控制模块，用于所述周期性旋转力的控制。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光纤扭动导轮组为一个模组，其由在同一工作平面上的若干个导轮组成，进而通过各所述导轮在垂直光纤方向上同时对光纤进行周期性扭动。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤扭动控制装置的扭动频率为5～90m-1，扭动幅度为0.01～6圈/m。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光纤扭动控制装置的扭动频率为20～60m-1，扭动幅度为0.1～3圈/m。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述周期为沿光纤长度15m～25m。
8.一种拉丝光纤扭动控制方法，其特征在于，包括：
在拉丝通道中的光纤保护层涂覆固化装置下方与牵引轮上方区域增加光纤扭动控制装置，进而通过所述光纤扭动控制装置在垂直光纤方向上对光纤施加周期性旋转力，以使光纤进行周期性扭动。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光纤扭动控制装置通过与光纤滑动接触向光纤施加周期性旋转力，以使产生的光纤扭动沿着光纤分布并传导至预制件熔融态变径区，以改变熔融态变径区锥部不规则形变和光纤中的应力分布，其中，所述周期性旋转力为顺时针与逆时针周期性交替变换。
10.一种基于权利要求8或9任意一项所述方法制备的多模光纤。
CN202010523604.XA 2020-06-10 2020-06-10 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤 Active CN111620560B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010523604.XA CN111620560B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010523604.XA CN111620560B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111620560A true CN111620560A (zh) 2020-09-04
CN111620560B CN111620560B (zh) 2021-11-09

Family

ID=72258353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010523604.XA Active CN111620560B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111620560B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473273A (en) * 1981-09-04 1984-09-25 Trw Inc. High bandwidth fiber and method of forming the same by preform rotation during drawing
US4606605A (en) * 1984-06-29 1986-08-19 At&T Bell Laboratories Optical fiber having in-line polarization filter
CN1472153A (zh) * 2003-03-28 2004-02-04 �ӳɹ� 低偏振模色散单模光纤的制造方法及用该方法制备的光纤
CN1478743A (zh) * 2002-07-23 2004-03-03 菲特尔美国公司 光纤拉制过程中获得旋转与机械扭曲数据用的系统和方法
US20040050115A1 (en) * 2002-09-12 2004-03-18 Lg Cable Ltd. Optical fiber drawing apparatus for decreasing an optical fiber break and impressing a spin to an optical fiber
CN1959450A (zh) * 2006-10-26 2007-05-09 长飞光纤光缆有限公司 适合高速大预制棒制造具有低偏振模色散单模光纤的方法
CN101255006A (zh) * 2008-04-10 2008-09-03 中天科技光纤有限公司 高带宽多模光纤生产方法
CN101255005A (zh) * 2008-04-10 2008-09-03 中天科技光纤有限公司 超低偏振模色散单模光纤生产方法
JP2008214134A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの製造方法
CN101962264A (zh) * 2010-10-29 2011-02-02 中天科技光纤有限公司 光纤扭转装置
CN102636837A (zh) * 2011-02-14 2012-08-15 株式会社藤仓 光纤线以及光纤线的制造方法与制造装置
CN104973772A (zh) * 2014-04-07 2015-10-14 株式会社藤仓 光纤线材的制造方法以及制造装置
CN105242348A (zh) * 2015-11-10 2016-01-13 长飞光纤光缆股份有限公司 一种扭转光纤及其制备方法
CN106219965A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 江苏富春江光电有限公司 光纤拉丝用搓扭装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473273A (en) * 1981-09-04 1984-09-25 Trw Inc. High bandwidth fiber and method of forming the same by preform rotation during drawing
US4606605A (en) * 1984-06-29 1986-08-19 At&T Bell Laboratories Optical fiber having in-line polarization filter
CN1478743A (zh) * 2002-07-23 2004-03-03 菲特尔美国公司 光纤拉制过程中获得旋转与机械扭曲数据用的系统和方法
US20040050115A1 (en) * 2002-09-12 2004-03-18 Lg Cable Ltd. Optical fiber drawing apparatus for decreasing an optical fiber break and impressing a spin to an optical fiber
CN1472153A (zh) * 2003-03-28 2004-02-04 �ӳɹ� 低偏振模色散单模光纤的制造方法及用该方法制备的光纤
US20040232571A1 (en) * 2003-03-28 2004-11-25 Weijun Tong Method for manufacturing low PMD single-mode fiber and optical fiber manufactured by the same
CN1959450A (zh) * 2006-10-26 2007-05-09 长飞光纤光缆有限公司 适合高速大预制棒制造具有低偏振模色散单模光纤的方法
JP2008214134A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの製造方法
CN101255006A (zh) * 2008-04-10 2008-09-03 中天科技光纤有限公司 高带宽多模光纤生产方法
CN101255005A (zh) * 2008-04-10 2008-09-03 中天科技光纤有限公司 超低偏振模色散单模光纤生产方法
CN101962264A (zh) * 2010-10-29 2011-02-02 中天科技光纤有限公司 光纤扭转装置
CN102636837A (zh) * 2011-02-14 2012-08-15 株式会社藤仓 光纤线以及光纤线的制造方法与制造装置
CN104973772A (zh) * 2014-04-07 2015-10-14 株式会社藤仓 光纤线材的制造方法以及制造装置
CN105242348A (zh) * 2015-11-10 2016-01-13 长飞光纤光缆股份有限公司 一种扭转光纤及其制备方法
CN106219965A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 江苏富春江光电有限公司 光纤拉丝用搓扭装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111620560B (zh) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6735985B2 (en) Method of impressing a twist on a multimode fiber during drawing
JP2971373B2 (ja) 径方向で熱伝導率変化を有する光ファイバ母材の製法
JPH0859278A (ja) 光ファイバの製造方法
CN102503116B (zh) 一种旋转光纤的制造方法及旋转收纤装置
EP1571133A1 (en) Apparatus and method for manufacturing optical fiber including rotating optical fiber preforms during draw
CN103922579A (zh) 一种基于基管外径维持与修正控制制造光纤预制芯棒的装置及其制造光纤预制芯棒方法
US5674305A (en) Method for flame abrasion of glass preform
EP1604237A1 (en) Method of making a spun optical fiber with low polarization mode dispersion
US20130089296A1 (en) Multi-mode optical fiber
CN111620560B (zh) 一种拉丝光纤扭动控制装置、控制方法及多模光纤
WO2020181788A1 (zh) 一种基于套管法的光纤预制棒制造方法
US4298364A (en) Method of making optical fibers having improved core roundness
CN111676468B (zh) 一种光纤预制件、多模光纤及其制备方法
JP4359183B2 (ja) 光ファイバ・プリフォームの楕円度修正方法
JP3782923B2 (ja) 分散制御光ファイバ
WO2020177352A1 (zh) 一种基于连熔石英套管的光纤预制棒及其制造方法
EP1030823A1 (en) Draw constant downfeed process
WO2007054961A2 (en) Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation
US20080053155A1 (en) Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation
WO1980001908A1 (en) Method of fabricating optical fibers
CN110937796B (zh) 宽带多模光纤预制棒的制造方法
CN203866200U (zh) 一种基于基管外径维持与修正控制制造光纤预制芯棒的装置
JP3576873B2 (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JPS6036344A (ja) 光学繊維の製造方法
CN217377718U (zh) 一种用于光纤预制件制备的pcvd沉积车床

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant