发布时间：2024-02-27来源：
和其他许多新发明一样，光纤的诞生源自理论假设。早在19世纪初，人们就发现可以利用水、玻璃等介质传播光，但是怎样让看似无法捕捉的光，按照人类设想的路径传播却始终是个难题。直到出现一个叫C.V.boys的科学狂人，他尝试过将玻璃熔化放入非常细的容器内再吹出，也试过用特制枪拉丝，甚至想过用火箭拉出玻璃丝，但都以失败收场。最终，他发现了一个当时看来制造光纤绝佳的工具——弩，并用此制作了世界上第一根长达9英尺的光纤。
这样看来，光纤貌似也不过是把玻璃拉成丝，但并没有那么简单，光纤所需的玻璃纯度非常高，是我们常见的普通玻璃所无法企及的。
如何制作这种高纯度的玻璃就不得不提到光纤的核心产品——光纤预制棒。光纤预制棒主要由芯棒和外包层组成，棒芯的主要原料包括高纯四氯化硅、四氯化锗等。当前较常用的棒芯生产工艺有，汽相轴向沉积法（VAD）、外气相沉积法（OVD）、改进气相沉积法（MCVD）和等离子体化学气相沉积法（PCVD）等。
四种工艺对比
OVD工艺最早由美国康宁公司研发，主要分“沉积”“烧结”两步走。OVD制备石英套管技术是以氢氧焰或硅烷为热源，用单一或多组喷灯在靶棒上对SiCl等反应气体进行气相水解并沉积得到SiO2疏松体，然后在Cl2和He下经过脱水和烧结成为玻璃体，经过后续冷加工直接获得石英套柱，亦可进一步拉成和各芯棒匹配的相应尺寸小尺寸石英套管。
VAD工艺1977年由日本电报电话公司（NTT）研发，其与OVD最大的差别在于，VAD是自下而上垂直方向沉积的，OVD是将靶棒水平方向放置并沉积的。而且VAD“沉积”“烧结”是在同一台设备中不同空间同时完成的。
OVD和VAD均可制作大尺寸光棒且沉积速率高，但粉尘处理代价高且设备昂贵，工艺较难掌握。
MCVD工艺同样分两步走，分别是“沉积”和“成棒”。与上面两种不同的是，MCVD技术先有一个石英玻璃管外壳，SiCl4、GeCl4等液态原材料在高温下发生氧化反应生成SiO2、B2O3、GeO2、P2O5微粉，沉积在石英反应管的内壁上。沉积结束后，提高温度至2200℃以上，将玻璃与反应管在一定压力条件下，熔缩成一根实心的棒。由于整个系统处于全封闭的超提纯状态，制得的预制棒往往纯度非常高。
PCVD工艺也是“沉积”和“成棒”两个基本步骤，且在石英玻璃管内进行。但与MCVD工艺不同的是，PCVD工艺“沉积”是借助低压等离子，使流进高纯石英玻璃沉积管内气态卤化物和氧气在大约1000C°高温下直接沉积。“成棒”则是将沉积好的石英玻璃管移至成棒用的车床上，利用氢氧焰高温作用将该管熔缩成实心的光纤预制棒芯棒。
一般认为，芯棒的制造决定了光纤的传输性能，而外包层则决定光纤的制造成本。现今光纤外包层制造技术包括套管法（RIC)、阿尔卡特（Alcatel）公司发明的等离子喷涂法（PlasmaSpary)、火焰水解法（SOOT）和美国朗讯科技公司发明的溶胶法-凝胶法（Sol-gel法），其中SOOT法是泛指OVD和VAD等火焰水解外沉积工艺。
“出炉”的预制棒稍置片刻后便可以进入下一步骤——拉丝。普通拉丝塔约有30m高，最大单根预制棒拉丝长度可达8000km以上，一年可生产五百万芯公里。光棒垂直放置于拉丝炉内，炉内高达2000摄氏度的高温，很快就将看似坚硬的光棒固体熔融软化，然后通过牵引力拉成直径在125μm的细丝。拉丝过程需要高度的精密控制，以确保最终的光纤具有均匀的直径和出色的光学性能。为使光纤更加坚韧在拉丝的过程中就要为其涂覆树脂，并使用紫外固化，使涂覆成型，最终完成牵引收丝。在拉丝塔的最底层，收线轮将加工好的光纤盘在一起。
这些盘起来的光纤都要进行严格的检测和测试，以确保其质量符合标准。测试包括光学性能测试、机械性能测试、抗拉强度测试等。只有通过这些测试，光纤才能被认定为合格。
随着技术的发展，如今我国光纤制造早已完成了从依赖进口到完全自主生产的蜕变，国内企业对于光纤制造技术的掌握也更加灵活和熟练。当前，我国已成为光纤光缆制造大国，为国际市场提供产品、技术输出。中国制造业在光纤生产领域取得种种突破性成就，将为更广泛的信息传输、互联网连接以及其他领域的发展提供坚实的基础，为我国的数字化未来加速，同时也是中国制造业在全球舞台上的力量不断壮大的写照。
0755-27970801