長飛特種光纖系列之二 大模場器件用保偏光纖和60μm細徑保偏光纖

訊石光通訊網(wǎng) 2017/11/16 10:08:51

一、背景概述

保偏光纖廣泛應(yīng)用于光纖陀螺、光纖通信、電力、傳感等領(lǐng)域,不同領(lǐng)域?qū)ΡF饫w產(chǎn)品性能提出了不同要求。為了解決器件用保偏光纖研磨開裂的問題和為了適應(yīng)陀螺小型化發(fā)展要求,長飛光纖光纜股份有限公司(以下簡稱“長飛公司”,股票代碼:6869.HK)分別研制開發(fā)了兩種新型保偏光纖:大模場器件用保偏光纖和60μm細徑保偏光纖。

大模場器件用保偏光纖

隨著各類與保偏光纖相關(guān)的通信用器件的發(fā)展,大模場器件用保偏光纖的需求量有著大幅提升,目前國內(nèi)年需求量超過2500km。不過由于此類國產(chǎn)光纖無法滿足客戶嚴苛的使用要求,國內(nèi)器件用保偏光纖市場一直被國外光纖牢牢占據(jù),多年來國產(chǎn)纖無法撼動其地位。長飛公司通過重新設(shè)計應(yīng)力棒剖面結(jié)構(gòu),優(yōu)化應(yīng)力區(qū)摻雜濃度與應(yīng)力區(qū)大小,同時優(yōu)化拉絲工藝。通過以上改進,長飛公司研發(fā)生產(chǎn)的器件用保偏光纖在各項性能上顯著提升,常溫研磨開裂率0.1%,溫度循環(huán)下光纖破裂率0.1%。

60μm細徑保偏光纖

目前光纖傳感等器件應(yīng)用領(lǐng)域,器件小型化是技術(shù)發(fā)展的方向,能夠經(jīng)受更小彎曲半徑使用環(huán)境驗證的保偏光纖產(chǎn)品才能滿足小型化器件的要求。在較小彎曲半徑時,光纖會承受較大的彎曲應(yīng)力,對保偏光纖的衰減性能和雙折射性能會產(chǎn)生顯著的影響,因此相當?shù)叵拗?/span>了其在小型化器件中的應(yīng)用。所以需要設(shè)計體積更小、彎曲性能更好的保偏光纖。為此,我們研制開發(fā)了60μm細徑保偏光纖,將包層直徑從80μm降至60μm。該開發(fā)的60μm細徑保偏光纖不僅能夠滿足繞環(huán)直徑10mm左右的要求,同時還具有更好的彎曲性能。

二、長飛保偏光纖產(chǎn)品的發(fā)展

長飛公司保偏光纖的研制工作始于2004年,經(jīng)過一年的時間,長飛公司成功開發(fā)了1310nm工作波長的保偏光纖產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量與日本藤倉、美國康寧相當。長飛公司保偏光纖的成功開發(fā)開戶了國產(chǎn)保偏光纖的新紀元,并標志了國產(chǎn)保偏光纖產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的成熟。

多年來,長飛公司保偏光纖的生產(chǎn)秉承質(zhì)量第一的理念,嚴格管控生產(chǎn)過程,采用標準化產(chǎn)品線管理模式對保偏光纖從設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、營銷、售后等方面進行細致的管理。截至目前,長飛公司生產(chǎn)的系列保偏光纖產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)大部分有批量生產(chǎn)的各型號光纖陀螺,市場份額大于60%。

三、新型保偏光纖的產(chǎn)品性能介紹

大模場器件用保偏光纖

長飛公司大模場器件用保偏光纖,嚴格控制生產(chǎn)過程每一道工序,同時優(yōu)化應(yīng)力區(qū)剖面結(jié)構(gòu),降低應(yīng)力區(qū)內(nèi)部應(yīng)力,優(yōu)化光纖的可靠性性能。有如下幾大優(yōu)勢:幾何一致性好,光纖兼容性優(yōu)異和研磨水解性能優(yōu)異,具體如下。

幾何一致性

長飛公司大模場器件用保偏光纖具有優(yōu)良的幾何一致性,包層直徑波動小于0.6μm,包層不圓度波動小于0.3%,具體如圖1

 

1光纖幾何指標

光纖兼容性

長飛公司大模場器件用保偏光纖與國際友商光纖熔接后,進行串音測試,多次測試得到的串音在熔接前后變化典型值小于0.3dB,小于行業(yè)標準的1.0dB,具體如圖2

 

2光纖兼容性能

研磨水解性能

將研磨后的大模場器件用保偏光纖端面裸露在高溫高濕(85?C,85%RH)環(huán)境下定期觀察。分別觀察24h,48 h,96h168 h時光纖端面的水解情況,每種光纖取典型的端面如表1所示??梢钥闯?,老產(chǎn)品出現(xiàn)端面應(yīng)力區(qū)水解的情況,新產(chǎn)品在水解方面,性能與友商相同,甚至更好。

1 水解后的端面圖比較


60μm細徑保偏光纖同時,長飛公司大模場器件用保偏光纖已經(jīng)通過珠海、深圳、東莞、上海多家國內(nèi)重要器件制造廠家驗證,部分廠家已經(jīng)形成批量訂單。


長飛公司60μm細徑保偏光纖,通過減小光纖包層直徑從80μm60μm,涂層直徑從165μm至100μm,從根本上降低光纖所占體積,節(jié)省了超35%的體積,如圖3

 

3光纖結(jié)構(gòu)

長飛公司60μm細徑保偏光纖,通過嚴格控制制棒工藝參數(shù)、合理設(shè)計內(nèi)外層涂層比,同時確保光纖的可靠性。有如下兩大優(yōu)勢:優(yōu)的宏彎性能和機械性能,具體如下

宏彎性能

長飛公司60μm細徑保偏光纖具有優(yōu)的宏彎性能,20mm彎曲直徑繞制30圈,60μm細徑保偏光纖宏彎損耗(@1550nm)為0.005dB80μm保偏光纖宏彎損耗(@1550nm)為0.01dB, 60μm細徑保偏光纖宏彎性能更優(yōu),具體如圖4。

 

4宏彎性能

? 機械性能

根據(jù)以上測試結(jié)果,得到長飛公司60μm細徑保偏光纖50%拉斷概率強度為4.54GPa,應(yīng)力疲勞參數(shù)nd值為21.2,高于國際標準要求。

 

 

5機械強度

綜上所述,長飛公司60μm細徑保偏光纖各項測試結(jié)果均處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

總體而言,在國內(nèi)保偏光纖產(chǎn)品應(yīng)用和市場不斷成長的同時,保偏光纖產(chǎn)品的質(zhì)量和適用性也在不斷提高,但光纖產(chǎn)品性能和應(yīng)用期望之間,依然存在著差距,因此優(yōu)化保偏光纖的性能,提高光纖性能的穩(wěn)定性、一致性和適用性,對于保偏光纖制造企業(yè)依然任重道遠。

作為中國特種光纖龍頭企業(yè),長飛公司將一如既往地注重保偏光纖產(chǎn)品質(zhì)量控制,客戶提供高性能、高穩(wěn)定的系列保偏光纖產(chǎn)品,為我國光纖陀螺、光纖傳感和光纖通信的發(fā)展做出自己的貢獻!

新聞來源:長飛

相關(guān)文章