超低损耗光纤的制造工艺研究

在气相轴向沉积法中通过向光纤预制棒中的纯二氧化硅芯部掺入碱金属元素,来优化光纤芯包层的粘度匹配,从而降低瑞利散射带来的光纤衰减。为了控制碱金属元素的含量,可通过检测仪器进行直接测量,同时通过光纤拉丝确定最优的碱金属浓度范围。

一种低损耗、弯曲不敏感光纤

设计了含有沟槽辅助结构的低损耗、弯曲不敏感光纤——G.657B3光纤,采用轴向气相沉积法(VAD)制备芯棒,套管法(RIC)制备预制棒,实现了G.657B3光纤的设计和制造,并对该光纤的各项性质进行了实验测试。

光纤光栅法布里-珀罗传感器频分复用技术

理论分析了光纤光栅法布里-珀罗(F-P)传感器频分复用技术的原理,并给出了信号处理对腔长选取的要求。数值模拟结果表明,不同腔长的传感器具有不同的谐振条纹频率,为保证频域中的信号不发生重叠,要求不同光纤光栅法布里-珀罗传感器间的腔长之差必须大于光纤光栅的长度。进一步的实验及模拟分析结果发现,温度等待测量的变化仅仅使光纤光栅法布里-珀罗传感器的反射光谱整体平移,相应的频域信号只产生相移而形状不发生变化,因而不能采用普通光纤法布里-珀罗(FFP)传感器的腔长傅里叶变换解调法解调频分复用光纤光栅法布里-珀罗传感器的信号。根据这一特点,提出了利用自相关分析实现频分复用传感器系统信号解调的方案。

大尺寸超长光纤预制棒的生产技术研究

通过研究大尺寸超长光纤预制棒的制造技术,攻克了大尺寸超长光棒的芯棒处理和套柱焊接等关键技术,研制出了200mm,长度6m的大尺寸光棒,并实现单根光棒不间断超高速(2 800m/min)拉丝15 000km以上。实际生产和质量评估表明:该技术生产的单模光纤在1 550nm波长的衰减系数典型值为0.182dB/km,在1 310nm波长的衰减系数典型值为0.321dB/km。由此可见,研发的大尺寸超长光棒生产技术稳定、成熟,与目前广泛使用的1.5m,150mm光棒拉丝相比,光棒利用率提高12.4%,单位时间光纤产出提升20.7%。首次实现了200mm×6m大尺寸超长光棒的高速拉丝。