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石英玻璃与光纤
发布时间:2019年03月14日    点击次数:    作者:石英仪器
  石英玻璃与光纤的联系,可以这样说石英玻璃参与光纤的相关制作,光纤有几类都是石英玻璃做的,如今的通信网络呈现出“光纤化”特征,现在通信用的A类多模光纤和B类单模光纤都是由石英玻璃制造的。

  石英玻璃光纤在制作的过程中玻璃基体不可避免地存在微小的不均匀性、高温熔融骤冷拉丝使表面形成应力分布不均匀、及环境尘埃、机械损伤等致使光纤表面产生一些微裂纹。这些微裂纹在高速拉丝中,承受较大的拉丝张力,会产生进一步的扩张,导致光纤强度降低。

  光纤在生产过程中出现低强度断裂主要是由光纤存在的缺陷引起的。这些缺陷大致可分为内部缺陷和表面缺陷,内部缺陷主要原因是预制棒中夹杂气泡和杂质。表面缺陷主要形式是微裂纹和微尘沾污。

  预制棒的生产过程中,不可避免的存在气泡和杂质。对于预制棒内部一定直径的气泡,在拉丝过程中可能发生破裂,或者缩小成极细小的气线而对光纤强度产生严重的影响。而对于内部杂质造成的缺陷,拉丝过程中不仅无法使其愈合和缩小,相反在高温融化时,杂质和玻璃体界面还会因其产生裂纹。裂纹在拉丝过程中会不断地增长,裂纹尺寸远远大于杂质本身的尺寸。

  表面缺陷主要为微裂纹和表面沾污。预制棒表面的微裂纹,在拉制过程中不可避免地会转变成光纤表面较小的微裂纹。当光纤受到的外部应力大于这些小的微裂纹扩展临界应力时,小的微裂纹逐渐增大,最终导致光纤断裂。而表面沾污会降低裸光纤表面与内涂涂料的结合紧密度。

  目前对于表面缺陷主要有两种处理方法:一为火焰抛光,二为HF酸处理。火焰抛光可以有效地治愈预制棒表面的微裂纹,HF酸可以洗去附着在预制棒表面的杂质。因此在实际生产中,对预制棒进行HF酸洗和火焰抛光二次处理,从而提高光纤强度。

  光纤涂层的作用是保护光纤表面不会受到机械损伤和潮气的影响并保持其原有的强度,若涂层太薄或偏心就会失去机械保护的作用。涂层的同心度在拉丝过程中容易变化,因此在拉丝中需时刻注意。图1为根据实际拉丝统计出的涂层同心度不同对光纤强度的影响。
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