VAD法制备光纤预制棒

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1、VAD法制备光纤预制棒制棒的主要方法:一、外部汽相沉积法（OVD）二、汽相轴向沉积法（VAD）三、改进的化学外部汽相沉积法（MCVD）四、等离子沉积法（PCVD）VAD法原理主要原料掺杂剂以气态形式送入氢氧火焰喷灯，使之在氢氧液中水解，生成石英（SiO2）玻璃微粒粉尘，然后经喷灯喷出，沉积于有石英、石墨或氧化铝材料制作的“母棒”端部，经多次沉积形成一定尺寸的多孔粉尘预制棒，然后停止工作，去掉母棒，再将中空的预制棒在高温下脱水、烧结成透明的实心玻璃棒，即获得所需的光线预制棒。其原理与OVD法完全相同，不同之处在于它不是在母棒的外表面沉积，

2、而是在其端部（轴向）沉积，故又称母棒为“种子石英棒”。VAD原理图VAD.swfVAD法实物图反应方程式反应的主要公式:SiCl4+O2→SiO2+2Cl2↑4BCl3+3O2→2B2O3+6Cl2↑最后沉积光纤的纤芯，其氧化反应过程为：SiCl4+O2→SiO2+2Cl2↑GeCl4+O2→GeO2+2Cl2↑VAD法设备示意图汽相轴向沉积法VAD这种方法是在反应室里放置一根基棒——石英玻璃棒，基棒可以旋转并向反应室外移动，如图所示：当反应气体送入反应室后，就在基棒上沉积，基棒的旋转运动保证了芯棒的轴对称性，疏松的预制棒在向上移动的过

3、程中经过一环形加热器，从而生成玻璃预制棒。玻璃预制棒沉积预制棒环形加热器反应气体入孔反应室。VAD的工艺流程：（1）用VAD工序制作芯棒（2）芯棒在氯气气氛中脱水（3）芯棒在氦气气氛中烧结（4）芯棒延伸（5）等离子蚀洗（6）低OH-含量的合成石英管作外包层（7）光纤拉制一、光纤预制棒棒芯制造技术二、光纤预制棒外包层制造技术三、光纤预制棒制造新技术1、Sol-gel预制棒制造技术2、等离子外沉积技术（POVD）光纤预制棒制造新技术最新发展趋势一、光纤预制棒棒芯制造技术光纤预制棒棒芯制造技术的发展经历了几次大的变化，80年代以前大都采用一步

4、法生产，80年代后为提高生产技术大规模采用外套管工艺，管内法制造芯棒技术较为成熟被许多公司采用，如法国Alcatel,韩国的LG，印度的Sterlite,美国的原Lucent和中国的YOFC公司。只有美国Corning公司采用OVD制芯棒，相反，VAD技术通过转让，其发展速度相对较快，到90年代中期相对份额已超过管内沉积法。二、光纤预制棒外包层制造技术在芯棒技术发展的同时，外包层技术也迅猛发展。进入90年代，外包层技术包括VAD、OVD和等离子外喷工艺成为光纤预制棒制造主体工艺。目前，套管法相对份额由原来的70%下降到30%，其中OVD

5、占85%以上，等离子外喷工艺占10%左右，VAD工艺更适合制造芯棒，目前已经有少数厂家采用其单独进行预制棒的外包层沉积。外包层技术的发展，使光纤生产成本最低化。据推算，目前光纤生产成本最低的是采用OVD法生产的G.652单模光纤，而套管法生产的光纤成本比前者高出20%～45%。三、光纤预制棒制造新技术最近一些新的制造技术也在加紧实用化具体进展如下：（1）Sol-gel预制棒制造技术Sol-gel工艺是五六十年代提出的一种新型的材料制造技术，与80年代中期开始应用于光纤制造。Sol-gel工艺有一些优点：液相反应，可极大改善材料的均匀性；

6、易掺杂，掺杂浓度高；所得材料浓度高；可精确控制材料的折射率；较低的处理温度。Sol-gel工艺在光纤制造中的应用有多种不同的方式，比较典型的是Bell实验室采用的合成管工艺，该工艺生产的合成石英管已经开始应用于Lucent的光纤制造。另一种技术的美国一家公司推出的芯棒+套管技术的工艺流程，其特点是充分利用Sol-gel工艺的优点，原材料利用率几乎是100%，可利用现成的外套管技术制造预制棒。（2）等离子外沉积技术（POVD）POVD技术最初用来制造合成的石英管，最近fibercore公司将其开发成新一代光纤预制棒制造工艺。其工艺以高频等

7、离子体做热源，SiCl4等原料的等离子体火焰中高温水解，水解颗粒在高温下玻璃化，直接喷在芯棒上。