光纤光缆制造工艺及设备(12)

程称为烧结。在烧结期间，要不间断的通入氯气、氧气、氮气和氯化亚砜（SOCl2）组成的干燥气体，并喷吹多孔预制棒，使残留水分全部除去。氮气的作用是渗透到多孔玻璃质点内部排除预制棒中残留的气体，而氯气和氯化亚砜则用以脱水，除去预制棒中残留的水分。氯

-气、氯化亚砜脱水的实质是将多孔玻璃中的OH置换出来，使产生的Si—Cl键的基本吸收峰

-在25μm附近，远离石英光纤的工作波长段0.8--2μm。经脱水处理后，可使石英玻璃中OH

的含量降低到1PPb左右，保证光纤低损耗性能要求。

SOCl2,Cl2进行脱水处理的原理与化学反应方程式如下：

高温烧结 -(≡Si-OH)+SOCl2H2O+SOCl2

22Cl2+2H22抽去靶棒时遗留的中心孔也被烧成实心。

OVD法的优点主要是生产效率高，其沉积速度是MCVD法的10倍，光纤预制棒的尺寸不

受母棒限制，尺寸可以做得很大，生产出的大型预制棒一根可重达2---3Kg，甚至更重，可拉制100—200Km或更长的光纤，不需要高质量的石英管作套管，全部预制棒材料均由沉积

-工艺生成，棒芯层中OH的含量很低，可低于0.01PPm，由于沉积是中心对称，光纤几何尺

寸精度非常高；易制成损减少，强度高的光纤产品；可进行大规模生产，生产成本低。若采用中心石英靶棒作为种子模，则其可与沉积玻璃层熔为一体，成为芯层的一部分。其缺点是若采用氧化铝陶瓷或高纯石墨作靶棒，在抽去靶棒时，将引起预制棒中心层折射率分布紊乱，而导致光纤传输性能的降低。

总之，OVD法可以用来制造多模光纤，单模光纤，大芯径高数值孔径光纤，单模偏振保

持光纤等多种光纤产品。此工艺在国际上已被广泛应用。

5.2.4.轴向气相沉积法

轴向气相沉积法，简称VAD法。于1977年，由日本电报电话(NTT Lab)公司茨城电气通

信研究所的伊泽立男等人发明。VAD法的反应机理与OVD法相同，也是由火焰水解生成氧化物玻璃。但与OVD法有两个主要区别：

1.靶棒沉积方向是垂直的，氧化物玻璃沉积在靶棒的下端；

2.芯层和层包玻璃同时沉积在靶棒上，预制棒折射率剖面分布型式是通过沉积部位的温

度分布、氢氧火焰的位置和角度、原料饱和蒸气的气流密度的控制等多因素来实现的。

从工艺原理上而言，VAD法沉积形成的预制棒多孔母材向上提升即可实现脱水、烧结，

甚至进而直接接拉丝成纤工序，所以这种工艺的连续光纤制造长度可以不受限制，这也是此工艺潜能所在。

VAD法光纤预制棒的制备工艺同样有二个工序：沉积和烧结。且二个工序是在同一设备

中不同空间同时完成，工艺示意图如图5-2-11所示。

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