光纤光缆制造工艺及设备(24)

用手动工具牵线引入牵引装置。此后，由计算机控制生产。生产速度等工艺参数通过人机界面设定，而产品外径等产品参数由计算机自动计录，供查阅与分析之用。

5.3.2光纤的一次涂覆工艺

光纤一次涂覆工艺之所以称为“一次涂覆”是相对二次涂覆而言。一次涂覆是对光纤

最直接的保护，所以显得尤为重要。

SiO2玻璃是一种脆性易断裂材料，在不加涂覆材料时，由于光纤在空气中裸露，致使

表面缺陷扩大，局部应力集中，易造成光纤强度极低，为保护光纤表面，提高抗拉强度和抗弯曲强度，实现实用化，需要给裸光纤涂覆一层或多层高分子材料，例如：硅酮树脂，聚氨基甲酸乙酯，紫外固化丙烯酸酯等。涂覆层可有效地保护光纤表面，提高光纤的机械强度并隔绝引起微变损耗的外应力，对新拉制出的光纤进行完善的机械保护，避免损伤裸光纤表面，增加光纤的耐磨性，只有涂覆后方可允许光纤与其它表面接触。涂层的作用是使拉制好的光纤表面不受机械损伤，防止裸光纤断裂。在光纤拉丝机上对裸光纤立即进行预涂覆，将它未受侵蚀的、洗净的表面保护好，防止光纤擦伤和受环境污染， 保持光纤连续拉制过程中形成的玻璃原有状态。

光纤的一次涂覆，通常是在拉丝过程中同步进行的。当熔融光纤向下拉制时，光纤表

面的微裂纹尚没有与空气中水分、灰尘等发生反应或微裂纹尚没有扩大，就迅速的进行涂覆来保护光纤表面，防止微裂纹的形成或扩大，达到改善光纤的机械特性和传输特性的目的。

一次涂层的层数一般为二层：预涂层和缓冲层。极特殊的情况下可有五层结构。涂层

数主要由制造者根据具体的使用环境和光纤结构决定。如选用双涂层，需采用二个分立的涂覆器和固化器，可分二步先后进行涂覆和固化或者双涂后一次固化。涂覆后立即以遥控激光测径仪测量涂覆层与光纤的同心度，并利用误差处理系统进行处理，同时自动地水平移动涂覆器，以获得适宜的涂覆同心度。涂覆同心度是一次涂覆工艺的一大技术关键，它对光纤最终机械强度形成的作用与影响非常严重，需要特别关注。

涂层厚度的考虑，如果仅从机械强度考虑，涂层越厚越好，若综合考虑光纤的传输特

性，涂层太厚，不仅在弯曲、拉伸及温度变化时会产生微弯，同时还会成为光纤损耗增加的主要原因，此外，涂层材料的机械特点，也严重影响光纤的传输特性。绝大多数光纤的涂层厚度控制在125-250 m，但特殊光纤的涂层直径高达1000 m，调节涂覆器端头的小孔直径、锥体角度和高分子材料的粘度，可以得到规定厚度的涂覆层材料。

5.3.2.1.一次涂覆工艺

一次涂覆根据所使用的涂覆设备的不同，可以有三种不同的选择工艺：1）灯芯涂覆；2）有引导管涂覆器涂覆；3）自动定心涂覆器涂覆。目前，最常用的是第三种工艺。

1.灯芯涂覆工艺

灯芯涂覆工艺是美国贝尔实验室在光纤涂覆工艺研究的早期研制的一种涂覆工艺，它

的基本操作原理是：用Kynar7021液将灯芯沾湿后，使裸光纤穿过沾湿的灯芯中心，涂覆上Kynar7021涂层，并用此溶液与六甲基二硅化氧混合做表面处理液，对涂覆后的光纤进行表面处理。这种方法在一定程度上可以起到防磨损的作用。灯芯由毡垫叠层而成，中间留有中心孔，并浸渍上主要成分为丙酮的Kynar7021液，可涂层厚度在12 m左右。这种方法存在着许多严重的缺陷，例如：纤维毡对光纤表面将会造成磨损、涂层厚度的重复性非常差等。基于此原因，改有低粘性有机硅烷作涂覆液体，并以多孔尿烷泡沫绝缘纸替代纤维毡作灯芯材料，这使得灯芯和裸光纤间的磨损大大减少，但是，夹在泡沫中的某些杂质颗粒仍会造成光纤的磨损。所以这种工艺已很少使用。

2.有引导管涂覆器

基本结构如图5-3-12所示。它主要由盛装涂覆液的容器、无压力作用不銹钢模具、引导管、涂覆液封套等组成。模具位于涂覆器的底部，当光纤穿过涂覆器时，光纤的表面粘附一层涂覆液，这层涂覆液凝固后即成固体涂层，光纤必须定位于模具中心，模具决定了涂层

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