从光纤预制棒、光纤拉丝炉、光纤熔接等方面阐述了低熔接损耗环保型单模光纤研制过程。主要从原材料以及反应原理角度出发, 探索了无氯环保型光纤预制棒的开发过程；同时从拉丝炉的气流场进行分析, 完成了光纤拉丝炉的开发, 该拉丝炉可用于直径不均匀光棒的拉丝, 光纤丝径的3σ值稳定在0.186 5左右。最后进行了熔接试验, 研制出光纤的双向熔接平均值不管在1 310 nm还是在1 550 nm, 均在0.03以下, 顺利完成了低熔接损耗环保型单模光纤的研制。

光纤制造成本的差异性受技术工艺的影响越来越小,所以通过设备改造升级,使用新型的紫外固化方式,成为降低光纤生产成本的一个重要途径。主要从紫外发光二极管(UV-LED)固化的特点、固化度、附着力方面与传统固化方式进行了分析对比,阐述了UV-LED固化方式的优势。通过使用UV-LED固化方式,固化系统的故障停机时间降低了92%,故障率降低了87%,生产能耗降低了90%,并且光纤的固化度、附着力也得到保证。因此,UV-LED固化方式是目前光纤生产降低成本、提高生产效率最有效的方式之一。

文章总结了我国在高端光纤技术方面的研究进展: 400 Gbit/s用高端光纤技术包括超低损耗光纤技术和大有效面积光纤技术, 我国研制的超低损耗光纤在1 550 nm的衰减为0.167 dB/km, 达到了国际先进水平; 但大有效面积光纤在1 550 nm的有效面积仅为130 μm2, 与国际的150 μm2有一定差距; 在Tbit/s大容量空分复用光纤方面, 我国进行了少模光纤、多芯光纤和轨道角动量光纤的基础探索研究, 与国际水平相当。研究结论表明, 我国在大容量通信用高端光纤技术方面达到了国际先进水平, 这为我国下一代高速光纤通信技术探索了新的可能性。

从电磁场基本理论出发,采用标量波动方程进行分析与计算,设计出了一种陆地长距离通信用G.654.E新型光纤的折射率剖面结构。然后采用连续化学气相沉积工艺制造出光纤预制棒,在2 100 ℃左右的高温下拉丝成包层直径为124.6 μm的光纤。测试表明,该光纤的纤芯折射率为1.461 17,纤芯直径为14.0 μm,内包层下凹环的折射率为1.455 65,宽度为6.96 μm。该光纤在1 550 nm波长的模场直径为13.85 μm,有效面积为150 μm2。该光纤在1 550 nm波长的衰减为0.163 dB/km,在1 625 nm波长的衰减为0.176 dB/km。22 m光纤截止波长测试为1 490.6 nm,小于1 510 nm,有力保障了密集波分通信系统在光监控信道(OSC)的正常工作。国家通信干线工程应用表明该光纤的关键技术指标优于当前国际技术水平,能够满足陆地长距离大容量光纤通信的新需求。

通过研究大尺寸超长光纤预制棒的制造技术,攻克了大尺寸超长光棒的芯棒处理和套柱焊接等关键技术,研制出了200 mm,长度6 m的大尺寸光棒,并实现单根光棒不间断超高速(2 800 m/min)拉丝15 000 km以上。实际生产和质量评估表明:该技术生产的单模光纤在1 550 nm波长的衰减系数典型值为0.182 dB/km,在1 310 nm波长的衰减系数典型值为0.321 dB/km。由此可见,研发的大尺寸超长光棒生产技术稳定、成熟,与目前广泛使用的1.5 m,150 mm光棒拉丝相比,光棒利用率提高12.4%,单位时间光纤产出提升20.7%。首次实现了200 mm×6 m大尺寸超长光棒的高速拉丝。