常規(guī)光纖的制備工藝稱為兩步法，即：預(yù)制棒制備和光纖拉制。保偏光纖的工藝過(guò)程要復(fù)雜一些，但是也需要從制備常規(guī)光纖的預(yù)制棒開始。

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保偏光纖

預(yù)制棒的制備

兩步法的第一步是預(yù)制棒的制備，這一步采用的是化學(xué)氣相沉積（Chemical Vapor Deposition）技術(shù)。其有很多類型，包括MCVD、PCVD和FCVD等，區(qū)別主要在于加熱形式的不同。

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預(yù)制棒的制備

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預(yù)制棒的制備

其中MCVD（modified chemical vapor deposition）工藝由貝爾實(shí)驗(yàn)室于1974年開發(fā)。這時(shí)石英玻璃管作為包層，將由SiCl4（氯化硅）、GeCl4（氯化鍺）和其它化學(xué)物質(zhì)組成的氣態(tài)混合物導(dǎo)入其中，化學(xué)氣體在玻璃管內(nèi)混合，左右往返行進(jìn)的氫氧焰沿著包層外部移動(dòng)對(duì)其加熱，引起化學(xué)反應(yīng)，并使沉積的材料燒結(jié)在管子內(nèi)部（氣相沉積）。

石英玻璃管在車床上勻速旋轉(zhuǎn)，形成均勻的沉積層。沉積的過(guò)程需要控制溫度、濃度等條件來(lái)控制光纖的折射率、膨脹系數(shù)和熔點(diǎn)等參數(shù)。隨著沉積層數(shù)變多，壁厚增大，內(nèi)徑減小；最終通過(guò)壓力調(diào)整“抽掉”玻璃管的中空部分（熱熔縮），變成實(shí)芯的玻璃棒。

預(yù)制棒就基本制備完成，一般完成后還會(huì)進(jìn)行折射率分布的檢查，有時(shí)會(huì)拉伸到合適的直徑，按照一定條件儲(chǔ)存，以用于下一步的光纖制造。

保偏光纖的工藝和傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)單模光纖有所不同，在獲得預(yù)制棒后還需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步處理。

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保偏光纖

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保偏光纖制備

比如對(duì)于熊貓型保偏光纖，要在纖芯兩側(cè)對(duì)稱鉆出兩個(gè)尺寸一致的平行孔，這兩個(gè)孔是為一對(duì)應(yīng)力棒設(shè)計(jì)的。應(yīng)力棒的制備也是通過(guò)CVD技術(shù)，只是將摻雜材料換成了硼材料。（在供選擇的玻璃材料中，硼硅玻璃是比較合適的一種材料，和石英玻璃存在不同的玻璃態(tài)溫度，所以和石英玻璃同時(shí)拉制光纖后，可以把應(yīng)力固化在玻璃絲內(nèi)，從而提高光纖的雙折射。）將一對(duì)應(yīng)力棒分別套入兩個(gè)孔內(nèi)，即可形成完整的熊貓型保偏光纖預(yù)制棒。

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保偏光纖制備

對(duì)制作好的預(yù)制棒進(jìn)行拉絲

第二步是要對(duì)制作好的預(yù)制棒進(jìn)行拉絲。這一步中使用的光纖拉制設(shè)備尺寸上要比MCVD高的多，比如通訊光纖拉絲塔有的可以達(dá)到幾十米高，特種光纖拉絲塔不需要太高，但是一般也接近10米。

光纖預(yù)制棒制備完成后，需要清洗、檢驗(yàn)等等的工序，之后裝入拉絲塔。

保偏光纖的拉制和普通的單模光纖有些不同，增加了一些密封接頭結(jié)構(gòu)。其余的光纖拉制工藝接近，光纖拉絲塔內(nèi)有一個(gè)石墨爐，可產(chǎn)生1700-2000度的高溫，將預(yù)制棒逐漸送入高溫爐，使預(yù)制棒軟化，再由拉絲輪卷繞而拉成細(xì)長(zhǎng)的光纖。

通過(guò)其中激光測(cè)微計(jì)來(lái)精確控制直徑以得到125μm粗細(xì)的光纖，然后涂上二層樹脂并及時(shí)烘干來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

最后還需要對(duì)成品光纖進(jìn)行測(cè)試，內(nèi)容主要包括：抗拉強(qiáng)度、折射率、光纖結(jié)構(gòu)、衰減、信息承載能力（帶寬）、色散、工作溫度和濕度范圍等。

經(jīng)過(guò)上述步驟，就可以得到我們所需要的保偏光纖了。

編輯：jq