多芯光纤熔接与测试研究

多芯光纤(MCF)是空分复用(SDM)技术的重要传输介质,能够数倍地拓展现有单根光纤的通信容量,然而MCF结构复杂度高、测试难度大,尚无测试标准。文章根据MCF的结构特点,结合在MCF开发中的技术经验,规范了MCF的熔接方法以及主要参数的测试方法,为未来MCF的大规模商用化奠定了基础。

超高速光纤拉丝工艺技术研究

从光纤拉丝炉、光纤退火和光纤冷却等方面进行了分析,阐述了高速拉丝的工艺基础。从拉丝炉温场和气流场角度出发,探索了光棒直径与中心管直径的匹配范围;同时对光纤保温炉的温度和距离进行了摸索确定,可以有效提高光纤翘曲度,降低断纤率;光纤冷却用氦气流量在10slm以上时,可以保证光纤内涂层的直径及光纤的微弯损耗。通过对上述参数的探索,确定了一套超高速拉丝的稳定工艺,实现了提速增效。

光纤在电力智能集抄系统中的高端应用研究

RS485通讯、低压电力载波通信、短距离无线通讯技术作为现有的三种主流抄表技术,因其自身技术缺陷,已无法满足电力系统高度可靠的要求。而塑料光纤作为新一代电力传输介质,对于智能集抄系统及窄带物联网(NB-IoT)具有重要的战略意义。从塑料光纤的特性、塑料光纤用于智能集抄系统的设计、实施路径以及应用角度出发,系统阐述了塑料光纤作为通信介质用于智能集抄等方面具备巨大的价值,对比结果表明,塑料光纤智能抄表系统可实现串口通讯速率快、可靠性高、稳定性强及提升抄表效率等技术优势,从而对我国塑料光纤的高端应用提供实际指导意义。

UV-LED固化对光纤性能的影响

光纤制造成本的差异性受技术工艺的影响越来越小,所以通过设备改造升级,使用新型的紫外固化方式,成为降低光纤生产成本的一个重要途径。主要从紫外发光二极管(UV-LED)固化的特点、固化度、附着力方面与传统固化方式进行了分析对比,阐述了UV-LED固化方式的优势。通过使用UV-LED固化方式,固化系统的故障停机时间降低了92%,故障率降低了87%,生产能耗降低了90%,并且光纤的固化度、附着力也得到保证。因此,UV-LED固化方式是目前光纤生产降低成本、提高生产效率最有效的方式之一。

高速拉制光纤时UV涂层固化度的控制

光纤拉制速度越来越高,涂层固化度的控制成为提速后急需解决的问题。通过对影响高速拉制光纤时紫外光(UV)固化后光纤UV涂层固化度的UV灯、中心管、氧含量等因素进行理论及试验研究,最终分析得出,适当的固化炉内部结构和清洁周期、控制中心管中的氧含量及使用周期,可以将高速拉制光纤时UV涂层固化度控制在一个较理想的水平。

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。

低熔接损耗环保型单模光纤的研制

从光纤预制棒、光纤拉丝炉、光纤熔接等方面阐述了低熔接损耗环保型单模光纤研制过程。主要从原材料以及反应原理角度出发,探索了无氯环保型光纤预制棒的开发过程;同时从拉丝炉的气流场进行分析,完成了光纤拉丝炉的开发,该拉丝炉可用于直径不均匀光棒的拉丝,光纤丝径的3σ值稳定在0.186 5左右。最后进行了熔接试验,研制出光纤的双向熔接平均值不管在1 310nm还是在1 550 nm,均在0.03以下,顺利完成了低熔接损耗环保型单模光纤的研制。