光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。光纖作為現(xiàn)代通信的重要傳輸介質(zhì)，市場(chǎng)的需求量不斷激增。

光纖生產(chǎn)主要分為三個(gè)過(guò)程：光纖預(yù)制棒制備、光纖拉絲、光纖測(cè)試。

第一步

光纖預(yù)制棒制備，又稱制棒，是將SiCl4等原材料制成與光纖具有相同折射率分布、直徑1～3cm的預(yù)制棒(preform)。這個(gè)制作過(guò)程的方法有很多種，都是立足于氣象沉積，彼此差異較大，在此不做贅述。

圖 1 ?光纖預(yù)制棒

第二步

預(yù)制棒制成后就進(jìn)入光纖拉絲階段。將預(yù)制棒放入光纖拉絲塔，由拉絲機(jī)將預(yù)制棒加高溫融熔后拉成外徑為125μm的光纖，并迅速涂覆兩層樹(shù)脂以保護(hù)光纖的強(qiáng)度。涂覆的光纖經(jīng)牽引輥再到卷筒上。

圖 2 ?光纖拉絲塔示意圖

如上圖所示，在拉絲的過(guò)程中需要記錄纖徑(涂覆前后)、同心度(有無(wú)氣泡)、張力、以及光纖長(zhǎng)度。

第三步

最后根據(jù)拉絲過(guò)程的技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)光纖進(jìn)行篩選并進(jìn)行最后的性能測(cè)試。

光纖制造的過(guò)程決定了光纖的機(jī)械強(qiáng)度、傳輸特性和使用壽命，對(duì)保證光纖質(zhì)量十分重要。而最為精細(xì)的拉絲過(guò)程尤為關(guān)鍵，成敗與否深度依賴各種參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。90年代初國(guó)際上石英光纖的拉絲速度一般為300m/min，最高可達(dá)1000m/min；而今隨著拉絲速度 的增加，對(duì)這一過(guò)程中參數(shù)測(cè)量和記錄的速度也有了更高的要求：
采樣率1KS/s以上；
具備由外部信號(hào)來(lái)控制開(kāi)始/停止記錄功能(用于自動(dòng)換桶時(shí)的切換）；
脈沖積分來(lái)統(tǒng)計(jì)光纖長(zhǎng)度，啟停時(shí)能自動(dòng)復(fù)位。

圖3 ?信號(hào)連接示意圖

橫河DL850E的EXT I/O接口具有External Start/Stop的功能，并且具有多種測(cè)試模塊。

光纖拉絲過(guò)程一共需要記錄5個(gè)信號(hào)，DL850E只需使用一個(gè)4CH模塊（720254）和一個(gè)頻率模塊（720281）即可完成監(jiān)測(cè)。我們使用6PIN的RJ11端子來(lái)連接DL850E的EXT I/O端子和產(chǎn)線啟動(dòng)信號(hào)，或選購(gòu)720911外部I/O電纜來(lái)連接兩者。

產(chǎn)線工況下測(cè)量噪聲比較大，所以帶寬限制為50KHz，并根據(jù)傳感器信號(hào)的比例進(jìn)行線性變換。頻率模塊使用脈沖累積功能來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的測(cè)量。

圖4 ?儀器設(shè)置示意圖 圖4 ?儀器設(shè)置示意圖

DL850E在拉絲過(guò)程記錄信號(hào)，有如下的優(yōu)勢(shì)：

? EXT I/O 接口滿足了客戶在產(chǎn)線啟動(dòng)時(shí)記錄，停止時(shí)記錄停止的功能，避免了在產(chǎn)線未啟動(dòng)時(shí)采集到脈沖造成光纖長(zhǎng)度多累積的錯(cuò)誤。
?可以進(jìn)行硬盤記錄并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，在產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中不需要人工進(jìn)行保存操作，在集中控制室就可以實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)的傳輸。
? 長(zhǎng)時(shí)間記錄過(guò)程中也可以實(shí)時(shí)放大局部波形進(jìn)行觀察，并且能夠顯示實(shí)時(shí)值，便于產(chǎn)線工人看到實(shí)時(shí)情況。

圖5 ?記錄過(guò)程實(shí)測(cè)圖

以上是DL850E應(yīng)用于光纖拉絲過(guò)程的簡(jiǎn)單描述，實(shí)際場(chǎng)景中的解決方案，詳情可咨詢科瑞杰的技術(shù)工程師。

審核編輯 黃宇