CN104496171B - 降低光纤损耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供降低光纤损耗的方法，涉及光纤制造领域。所述降低光纤损耗的方法，包括将预制棒拉丝后得到的裸光纤采用冷却***冷却的步骤，所述冷却***包括若干冷却筒，所述冷却筒内设置用于输送冷却气体和光纤移动的第一管道，所述冷却筒与第一管道之间通入冷却水，所述各冷却筒内均设有与第一管道过盈配合的第二管道，从上至下分别的若干所述第二管道的内径逐渐增大。本发明降低光纤损耗的方法，简单、巧妙、成本低，可以显著降低光纤的损耗。

Description

降低光纤损耗的方法
技术领域
本发明涉及光纤制造领域，尤其涉及降低光纤损耗的方法。
背景技术
光纤的损耗是光纤传输的主要性能,损耗大传输距离短,因此为了减少中继站的使用量,就必须降低光纤的损耗,光纤的损耗分为本征损耗和制造损耗.
本征损耗是指光纤材料固有的一种损耗，是无法避免的，它决定了光纤 瑞利散射的损耗极限。光纤制造损耗是在制造光纤的工艺过程中产生的，主要由光纤中不纯成分的吸收(杂质吸收)和光纤的结构缺陷引起。杂质吸收中影响较大的是各种过渡金属离子和OH-离子导致的光的损耗。其中OH-离子的影响比较大，它的吸收峰分别位于950nm，1240mm和1390nm，对光纤通信***影响较大。随着光纤制造工艺的日趋完善，过渡金属的影响已不显著，最好的工艺已可以使OH-离子在1390nm处的损耗降低到0.04dB/km，甚至小到可忽略不计的程度。光纤结构的不完善也会带来散射损耗，主要是光纤内部的晶体结构会影响到光纤的损耗。拉丝工艺对光纤结构有很大影响。在拉丝工艺中，低水峰光纤经过将近１０年的研发，基本上已经定性，降低光纤的损耗是现在许多光纤厂家都在致力研究的方向,现有的文献资料显示,有的厂家在加热炉中改善气体的流动速度降低光纤的损耗,有的是在出口处增加一个退火装置降低损耗,但是仍然不能有效降低光纤的损耗。
发明内容
本发明的目的在于提出一种降低光纤损耗的方法，该方法简单、巧妙、成本低，可以显著降低光纤的损耗。
本发明的目的采用如下技术方案实现。
降低光纤损耗的方法，包括将预制棒拉丝后得到的裸光纤采用冷却***冷却的步骤，所述冷却***包括若干冷却筒，所述冷却筒内设置用于输送冷却气体和光纤移动的第一管道，所述冷却筒与第一管道之间通入冷却水，所述各冷却筒内均设有与第一管道过盈配合的第二管道，从上至下分别的若干所述第二管道的内径逐渐增大。
优选的技术方案中，从上至下分别的若干所述第二管道的内径以1-2mm梯度逐渐增大。
优选的技术方案中，第二管道的内径为3-7mm,长度为18-22mm。
优选的技术方案中，所述第二管道为特氟龙管道。
优选的技术方案中，所述冷却筒内还设有与第一管道过盈配合的第三管道，所述每个冷却筒内第二管道均设置于第三管道的上方。
优选的技术方案中，所述第三管道的内径为7.5-8.5mm，长度18-22mm。
优选的技术方案中，所述冷却筒个数为4-8个。
拉丝工艺中，冷却***的冷却筒与光纤运行的管道之间通入冷却水，管道内通入氦气。管道内运行的裸光纤与氦气进行热交换，氦气升温后又能快速的把热量传给冷却筒，并通过冷却循环水带出，起到对裸光纤降温的作用；从而最终实现裸光纤从拉丝后2000℃左右至从冷却***出来后的20℃。发明人在大量的生产实践过程中发现，冷却***中，氦气和少量co2气体（防止氦气加入涂覆模具使涂覆层产生气泡）从最底部冷却筒下方通入，由于氦气比二氧化碳及空气轻很多，因此大部分的氦气一通入就快速的向上移动，这样会导致光纤在已进入冷却筒就快速冷却，分子结构排列不整齐，导致光纤的衰减变大，同时气体浪费也比较多。本发明通过在用于输送冷却气体和光纤运行的管道内由上之下依次设有内径逐渐增大的第二管道，减缓氦气的流动速度，让氦气在冷却***的下部多聚集，增加下部的冷却效率，使裸光纤的冷却程度相差较小，从而降低光纤内部应力，最终使光纤的衰减小于0.185dB/km。本发明裸光纤运行的管道内部设置内径变化的第二管道，安装方便；若采用改变连接器的内径尺寸原则上也可以，但实际使用连接器是每根光棒都要拆下来清洗，如果改变连接器的内径，将增加安装精度要求，降低生产效率，第二管道正公差装配，且安装后如果不掉落是不需要重新安装的，降低安装要求，提高生产效率；另外，连接器是金属制成，要做光滑加工工艺较高，成本也高。第二管道还可以对安装冷却筒的位置进行定位。由于第二管道价格便宜，更换所用成本也低；且是由特弗隆材料做成，表面更光滑，材质较软，即使光纤碰到也不易造成断纤，且摩擦后不易起静电。本发明降低光纤损耗的方法，简单、巧妙、成本低，可以显著降低光纤的损耗。
附图说明
图1是本发明方法中的冷却***，1-冷却水，2-第三管道，3-第二管道C,5-连接器，6-氦气进气孔，7-二氧化碳进气孔，8-眼模，9-第二管道A，11-第二管道B，12-第一管道，13-第二管道D。
具体实施方式
结合图1对本发明低损耗光纤的制造方法进行描述。
预制棒拉丝后得到裸光纤，按照1500m/min由上之下通过冷却***，然后进行涂覆得到光纤。冷却***包括四个长度为1200mm的冷却筒及冷却筒间的连接器，冷却筒内设置用于输送氦气和光纤移动的第一管道，第一管道内径为10mm，氦气流量为4-5L/min，进气温度为20±3℃。冷却筒与第一管道之间通入冷却水，冷水机流量为8L/min，冷却水温度为17℃。冷却水和氦气自下向上流动。常规情况下，各冷却筒内均设有两个与第一管道过盈配合第三管道，第三管道的内径为8mm，长度为20mm，材料为特氟龙，目的是为了对安装冷却筒的位置进行定位。采用常规方法得到的光纤，衰平均衰减约为0.190dB/km。
本发明改进之处在于冷却***的第三管道。如图1所示，保留冷却***的其他组成，仅仅除去每个冷却筒中上方的第三管道，将其换成第二管道。第二管道均与第一管道过盈配合。自上至下，冷却筒内的第二管道如下：第二管道A、B、C和D。第二管道A内径为4mm，第二管道B内径为5mm，第二管道C内径为6mm，第二管道D内径为7mm，各第二管道的长度为20mm。第二管道的材料为特氟龙（聚四氟乙烯）。采用改进后的冷却***，其他同上，得到的光纤，衰减平均值小于0.183dB/km。

Claims (6)

1.降低光纤损耗的方法，包括将预制棒拉丝后得到的裸光纤采用冷却***冷却的步骤，所述冷却***包括若干冷却筒，所述冷却筒内设置用于输送冷却气体和光纤移动的第一管道，所述冷却筒与第一管道之间通入冷却水，其特征在于所述各冷却筒内均设有与第一管道过盈配合的第二管道，从上至下分布的若干所述第二管道的内径以1-2mm梯度逐渐增大。
2.根据权利要求1所述降低光纤损耗的方法，其特征在于第二管道的内径为3-7mm,长度为18-22mm。
3.根据权利要求2所述降低光纤损耗的方法，其特征在于所述第二管道为特氟龙管道。
4.根据权利要求1-3之一所述降低光纤损耗的方法，其特征在所述冷却筒内还设有与第一管道过盈配合的第三管道，所述每个冷却筒内第二管道均设置于第三管道的上方。
5.根据权利要求4所述降低光纤损耗的方法，其特征在于所述第三管道的内径为7.5-8.5mm，长度18-22mm。
6.根据权利要求5所述降低光纤损耗的方法，其特征在于所述冷却筒个数为4-8个。
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