生产单模光纤

单模光纤可以从纤芯的尺寸大小加以区别,是最常见的一类光纤。

单模光纤(SMF)的生产商正面临着诸多挑战。其中就包括:如何大批量生产价廉、物美且可靠的光纤产品。

单模光纤的历史价格
单模光纤的历史价格

联合国国际电信联盟(ITU)通过G.652和G.657号建议对单模光纤通用的最小参数作出了规定。所有生产商均应以生产满足并超过规定标准的光纤为己任。

标准单模光纤的生产已日趋商品化,其价格压力也日益明显。单模光纤的生产商一直致力于减少其整体的生产成本。

其具体举措包括:

  • 增加每批次处理的产品数量、减少设备的停机时间、减少所需工作人员的数量、减少开始和结束时的材料损耗、改变拉丝速度、确保预制棒外径的均匀性、延长加工炉的使用寿命以及确保拉丝流程的稳定性。贺利氏的RIC工艺一直是光纤行业增加每批次加工数量并降低单模光纤生产成本的驱动因素。


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通过光纤网络传输的数据量正在不断增加。运营商需要进一步提升其光纤网络的传输能力。这通常包括增加新的渠道(增加新的波段)或减少脉冲之间的时间间隔(信号传输的速度更快)。

当传输距离超过光纤的色散长度时,脉冲展宽将加大,相邻脉冲之间也将随之出现重叠的现象。接收方需要识别单个脉冲,因此重叠的区域不宜太大。

脉冲在传播过程中会由于衰减而逐渐变弱。信号也逐渐衰弱。光纤链路的质量取决于其信号与噪声的比例。减少噪音或增加信号强度都将有利于提升光纤传输的效果。发射功率越高,则光纤在信号衰减至无法被检测到前的传输距离就越长。然而,发射功率总是有限的。如果功率密度过大,则会形成有碍于长距离传输的非线性效应。

在设计新的光纤网络时,可以选择具有低衰减值、大尺寸纤芯(发射功率更高)或两者兼顾的光纤。

衰减可受到多种参数的影响。石英玻璃的纯度是影响衰减的参数之一。为了减少衰减,光纤生产商降低了锗在纤芯中的含量。考虑到光纤中纤芯与包层之间的折射率变化,许多光纤生产商都倾向于采用折射率较低的包层。贺利氏以掺氟管为此类设计提供支持。

影响衰减的其他因素包括预制棒(微弯损耗)潜在接口的表面质量和光纤拉丝的加工条件(压力)等。贺利氏可提供表面质量极佳的高纯熔融石英套管(适用于芯棒加工)或精加工熔融石英套柱(适用RIC工艺),以支持更低的衰减值。
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光纤

大规模生产是可减少生产成本另一举措。一流的拉丝设备可生产超过1千万公里的光纤,每年可加工超过300吨的预制棒。

部分生产商从第三方采购预制棒,而其他生产商则依托内部工厂生产预制棒。

购买加工300吨预制棒的设备是一笔不小的投资,而涉足单模光纤预制棒生产的新兴企业并不多。不过,可以通过采购包层服务将90%以上的预制棒加工业务外包。光纤生产商只需生产光导芯棒即可。包层服务可以作为一项单独的工序外包给贺利氏,也可通过用在线套柱法拉制光纤的过程中一并完成。

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