学习情境三：石英光纤拉丝ppt课件.ppt

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1、学习情境三：石英光纤拉丝光纤的拉丝工艺概念：是指在特定的环境条件下将光纤预制棒拉制成符合标准的光纤的工艺。§3.1拉丝的含义特定环境：加热炉加热，控制温度、相对湿度和拉丝环境尘埃粒子数等。符合标准：内径的大小（由模式决定），外径125um光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备光纤拉丝的方法：①双坩埚拉丝法②拉丝机拉丝法双坩埚拉丝法：由于效率较低，现在已经非常少见；拉丝机拉丝法：将制备好的光纤预制棒放置在拉丝塔拉丝。现在正在大量采用，并在不断改善之中，下面就为大家重点介绍的石英熔融拉丝就是用拉

2、丝机拉丝法。光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备§3.2石英熔融拉丝原理1）石英光纤拉丝原理原理：是将制备好的光纤预制棒放置在拉丝塔的进棒系统上，并放入高温炉中，利用高温炉加热熔融（约1900℃~2200℃）后拉制成直径符合要求的光纤纤维，并保证光纤的芯/包直径比和折射率分布形式不变的工艺操作过程。石英光纤拉丝过程动画及讲解光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备光纤涂覆及固化炉系统光纤涂覆及固化炉系统主要是对从高温炉拉制出来的裸光纤涂覆聚丙烯酸树脂类涂料并进行固化，其组成如图3

3、-9所示。光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备3-9、辅助牵引、涂覆及固化系统示意图光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备光纤涂覆的方法：湿—干两次涂覆湿—干光纤涂覆系统结构组成：由可以X—Y方向滑动的加热模台、涂覆模具（包括导模和模具，如图3-10所示）、水浴加热的涂料罐（如图3-11所示）和互联管道、压力控制单元组成。3-10、涂覆模具示意图光纤的涂覆光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备图3-11、水浴加热的料灌光纤固化目前光纤固化大都采用Fusion公司的U

4、V固化系统（如图3-12所示）光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备图3-12：UV固化系统光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备根据光纤拉丝速度不同，可以选用不同数量的固化炉以满足光纤固化的要求。在目前的高速拉丝生产中，第一次涂覆一般采用两节固化炉，第二次涂覆一般采用4～6节固化炉，这样才能在高速拉丝过程中为涂覆光纤的固化提供足够能量。固化系统的组成部件：有灯模块、安装支架、冷却风机、空气冷却软管、氮气供应系统、排烟系统和供电单元以及内联电缆等。光电子技术专业-国家重点建设示范

5、性专业光纤光缆制备光纤直径测试系统光纤直径测试系统的组成①裸光纤直径的测试系统如图3-13②涂覆光纤直径的测试系统图3-13、裸光纤测径仪光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备测试方法：对拉制的光纤进行直径的测量，将测试数值与标准值相比较，得到一个偏差信号，并将偏差信号反馈给拉丝塔控制系统，对工艺参数进行调整，从而得到直径波动符合规定的光纤产品。裸光纤直径测量系统测试方法：对拉制的光纤进行直径的测量，而不进行信号反馈。涂覆光纤测试系统光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备光纤的牵

6、引装置光纤的牵引装置作用：是用来控制光纤拉丝速度的，牵引轮转动的速度即为光纤拉丝的速度。牵引装置是和光纤的收丝系统连在一起的（如图3-15所示）光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备光纤的牵引装置的操作过程：通过牵引轮带动皮带运动，可以通过拉丝塔控制系统设定其运动速度。在拉丝的开始阶段，通过调节牵引轮速度，控制光纤直径并进行涂覆，当光纤涂覆完成后，将牵引轮上的光纤引到光纤收丝筒上即可进行正常的拉丝过程。收丝系统的目的：主要是收集光纤，即将成品光纤收集到光纤收丝筒上，以备后续对光纤进行张力筛选

7、、复绕、测试等操作工艺。光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备§3.4石英光纤拉丝工艺石英光纤拉丝光纤拉丝与石英预制棒的制造工艺无关，无论是MCVD、PCVD工艺制造的预制棒还是OVD、VAD工艺制造的预制棒，其拉丝工艺都是基本相同的。石英光纤拉丝的工艺示意图如图3-16所示：石英光纤拉丝目的：就是将通过光纤拉丝塔石英光纤预制棒的直径缩小（从大约100mm减小到125μm），且保持光纤的芯/包比和折射率分布不变。光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备图3-16石英光纤拉丝工艺示意

8、图光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备§3.41石英光纤拉丝的工艺流程石英光纤拉丝的工艺流程图光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备其具体描述如下：1）拉丝前的准备阶段—高温炉的清洁①拉丝前需要进行高温炉的清洁，检查石墨发热元件（如图3-17所示）、保温筒等各部件的使用情况，必要时清洁或更换，清除高温炉中残留的污染物。图3-17石墨发热元件光电子技术专业-国家重点建设示范性专业光纤光缆制备②打开保护气（一般情况下为