光纤光缆结构的调整及生产工艺的优化

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:李红霞
[导读] 摘要:光纤光缆在现代通信系统建设中占据着非常关键的地位,其生产工艺对于通信质量有着较大的影响。
        特恩驰(南京)光纤有限公司  210000
        摘要:光纤光缆在现代通信系统建设中占据着非常关键的地位,其生产工艺对于通信质量有着较大的影响。本文阐释了光纤光缆的发展史,然后提出了光纤光缆结构的优化调整方案,最后探讨其生产工艺优化措施,仅供参考。
        关键词:光纤;光缆;结构调整
        光纤凭借其巨大的优势,在第一根光纤出现之后便受到很大的关注,应用范围不断扩大。随着光纤在我国的应用和发展,成为人们生活中不可或缺的工具。当前阶段随着人们对网络的应用性逐渐增强,对光纤的应用能力要求也越来越高。光纤和光缆的性能提升是光纤应用能力提升的根本保证。而要提升光纤和光缆的性能,则必须提升光纤的拉丝成型工艺和光缆加工保护工艺,才能有效提升光纤参数和改善光纤传输性能。基于此,本文对光纤拉丝工艺和性能优化以及光缆工艺和结构对光纤性能的影响做出探讨。
        1 光纤生产工艺和性能优化
        1.1 拉丝工艺
        光纤分为单模光纤和多模光纤,单模光纤指的是仅仅能够传输一种信号,而多模光纤则能够同时传输多种电信号。目前应用最广泛的还是属于单模光纤。但光纤的制作过程会受到拉丝工艺的影响,主要表现在以下几个方面:
        1.1.1 拉丝过程中,拉丝结果会直接影响到光纤的使用性能
        通常来讲,光纤传输信号的衰减和拉丝张力、外径变化成正相关关系,也就是说光纤拉丝宽度越大,传输过程中所造成的信号损耗也就越大。思考如何降低光纤传输过程中所造成的损耗,应思考如何降低持续张力和拉丝半径。为此可通过降低炉温的方式,炉温低,拉丝过程的持续张力也就减小,但在外力产生变化之后,拉丝的瞬时张力扩大,同样能起到拉丝的效果。但这种方式的好处在于具有针对性,避免了张力持续扩大所产生的光纤损耗,提升了光纤的质量,有效减少了光纤缩减。
        1.1.2 拉丝速度对拉丝效果影响
        拉丝速度对光纤的影响主要集中在高温状态下预制棒的储存时间上。毫无疑问,预制棒本身在高温状态下是会存在损耗的,如何降低这部分损耗? 通常会使用提升拉丝速度的方式。高温状态下的预制棒冷却时间是固定的,在不借助外力的情况下,只有通过延伸预制棒与外界空气的接触面才能尽可能的缩短光纤与外界的接触面积,进而实现有效的减低光纤损耗,提升光纤传输质量。
        1.1.3 辅助设施对拉丝效果影响
        辅助设施同样也会影响到拉丝效果,拉丝过程中所应用到的辅助工具是非常多的,如在拉丝过程中所使用的接触部件,这部分部件如果表面存在凹凸不平的现象必然会直接影响到拉丝效果;同样石英玻璃在拉丝过程中所产生的异状同样也会直接影响到拉丝效果,如石英玻璃如果在拉丝过程中存在裂缝,这部分裂缝会随着自身受侵蚀程度不断加深而导致裂缝逐渐增加,最终会影响到整体的传输效果。
        1.2 强度优化
        作为评价光纤质量的凭证,光纤强度同时也是反映光纤性能的重要指标:
        1.2.1 拉丝过程中,拉丝速度对光纤强度产生影响
        拉丝过程中,若拉丝速度过快,SIO链断裂的几率同时也会相应的减小,从而使光纤在高温区待的时间也会大大减小,使得光纤强度升高。若拉丝的过程中,速度不稳,则很容易使光纤涂覆层由于空气的进入而出现缺陷、破损,大大降低了光纤的强度。


        1.2.2 树脂质量的影响
        涂层树脂是和石英玻璃接触最多的材料,必须保障涂层树脂的质量。通常情况下涂层树脂的强度直接决定了光纤强度,涂层树脂的作用如的石英玻璃的“防护伞”。因此在拉丝过程中还应积极做好涂层树脂的挑选工作,选择有信誉有保障的厂家进行合作,并且在使用过程中若发现涂层树脂出现问题应立即停止使用并检查产品质量。
        1.2.3 拉丝炉温与张力对光纤参数的影响
        判断拉丝炉温张力对光纤参数的影响可通过实验的方式进行判断,在符合拉丝的条件内实施拉丝处理,并且通过反应过程中的氢损程度来判断拉丝炉温与张力对光纤参数的影响。实验是基于高应力梯度会让部分化学键如Si-O-Si 或Ge-O-Si 出现断裂的问题,并且在出现断裂的部位会形成非桥氧空穴中心,也就是我们所说的缺陷。通过分析缺陷即可判断拉丝炉温与张力对光纤参数的影响程度。拉丝张力越大,残余应力越大。因此在拉丝的过程中还应时刻保持外部的拉丝环境,保障环境问题。
        2光缆工艺和结构调整
        2.1 中心式光缆
        中心管式光缆具有结构简单、制造工艺方便、横截面小,重量轻,易于施工的特点,适用于非自承式架空、管道、直埋敷设,施工方便,施工成本较低。就中心束管式光缆的结构特点而言,光缆机械性能和温度性能主要由松套管尺寸、松套管内光纤余长与加强件外径尺寸来保证,特别是套管余长和加强件外径。传统的中心管式光缆由1根套管以及2根φ1.2mm磷化钢丝以及合理的保护层组成。光缆结构稳定,大多数光缆生产企业都采用此种结构。
        而随着中心束管式光缆的应用环境越来越复杂,应用要求也越来越高,传统中心束管式已经不能适应。根据需要,我们设计出采用4根钢丝结构的中心束管式光缆,其特点是在保证各项机模性能前提下,其外径更小。另外,我们还设计出FRP和芳纶作为加强构件的中心束管结构,在保证光缆机械拉伸性能满足和前提下,具有更强的抗侧压能力。新的中心束管光缆要求具有更灵活的结构,同时,还能带来侧压、弯折等其它机械性能的提升。
        随着结构的变化,工艺也需要做相应的调整。提升挤出模具的精度,更准确的在线测量和控制都是工艺实现的有效保证。
        2.2 层绞式光缆
        层绞式管光缆是由套管按照一定的节距,以SZ方式绕包在加强件周围的一种光缆结构。此种结构的光缆具有光纤密度高,耐环境性能好的优点。随着光纤光缆产品的成熟,光纤性能得到进一步提升,给光缆的结构的改进和提升提供了很大的空间。随之带来市场对光缆产品成本、施工成本的降低要求。因此,层绞式光缆套管外径要求越来越小,有的套管中光纤密度已经占到90%以上。为了保证这种层绞式光缆的性能,则更小更稳定的绞合节距成为关键因素。同时,为了给施工带来方便,越来的越多的光缆结构设计成带撕裂绳结构,使开缆更方便和快捷,从而节约施工时间。同时套管外径减小带来的光缆外径减小,使管道或气吹管道空间要求也变小,在一定和程度上降低施工工程的成本。
        3 结语
        综上所述,尽管当前阶段我们已经充分认识到光纤光缆对我国发展的积极作用,而且光纤光缆在我国得到大面积的开发和使用,但随着网络需求的进一步提升,光纤光缆结构调整成为必然的趋热,光纤光缆工艺水平必须不断满足和实现这种调整。因此我们应积极寻找自身发展的不足,针对其中存在的问题对其进行不断优化,从而提升光纤光缆整体性能。
        参考文献:
        [1]谢松明.室内软光缆生产线的结构及生产工艺[C]// 中国通信学会光缆电缆学术年会.2007.
        [2]陈路遥,张楼彬,许增宾,et al.浅谈中心管式光缆结构优化[J].现代传输,2017(2).
        [3]邱纯书,沈应来.芳烃装置产品结构调整和生产优化[J].齐鲁石油化工,1998(03):46-49.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: