1、OVD法(Outside Vapour Deposition)-“外部汽相氧化法”，或“粉塵法” 1精選PPTOVD簡介 OVD工藝是1970年美國康寧公司的Kapron研發(fā)的簡捷工藝。OVD工藝的化學反應機理為火焰水解，即所需的芯玻璃組成是通過氫氧焰或甲烷焰中攜帶的氣態(tài)鹵化物（SiCl4等）產生“粉末”逐漸地一層一層沉積而獲得的。OVD工藝有沉積和燒結兩個具體工藝步驟. OVD工藝最新的發(fā)展經歷從單噴燈沉積到多噴燈同時沉積，由一臺設備一次沉積一根棒到一臺設備一次沉積多根棒，從而大大提高了生產率，降低了成本。 2精選PPTOVD法原理 其主要原料摻雜劑以氣態(tài)形式送入氫氧火焰噴燈，使之在氫氧焰中

2、水解，生成石英玻璃微粒粉塵，然后經噴燈噴出，沉積于石英，石墨或氧化鋁材料制作的“母棒”外表面，經多次沉積形成一定尺寸的多孔粉塵預制棒，然后停止工作，去掉母棒，再將中空的預制棒在高溫下脫水，燒結成透明的實心的玻璃棒，即獲得所需要的光纖預制棒。 沉積和燒結兩步驟：先按所設計的光纖折射分布要求進行多孔玻璃預制棒芯棒的沉積（預制棒生長方向是徑向由里向外），再將沉積好的預制棒芯棒進行燒結處理，除去殘留水份，以求制得一根透明無水份的光纖預制棒芯棒 。3精選PPTOVD法原理圖（1） 粉塵沉積4精選PPTOVD法原理圖（2） 粉塵狀預制棒的剖面5精選PPTOVD法原理圖（3） 預制棒燒結6精選PPT 化學反

3、應方程式1. SiCl4 + H2O SiO2 + 2HCl + Cl22. GeCl4 + H2O GeO2 + 2HCl + Cl2 7精選PPTOVD設備及原材料1）設備：外部氣相法工藝生產光纖預制棒的主要設備有高純氣相玻璃沉積車床，純化燒結爐，玻璃車床和拉棒塔。2）原材料：主要原材料有四氯化硅，四氯化鍺，氯氣，氦氣，氮氣，氫氣，氧氣。 8精選PPTOVD工藝流程(1) 光纖預制棒生產，包括外部氣相法，工藝流程分兩大步：芯棒制造和包層制造。在沉積芯棒時，在芯子沉積完成后，再沉積一部分包層，使得后續(xù)的工藝，包括進一步的包層沉積，燒結，玻璃表面火焰拋光等，對光棒芯子沒有任何影響。芯棒的沉積是

4、從一根三氧化鋁的襯棒和一個特別設計的玻璃夾具開始。玻璃原材料，包括四氯化硅，四氯化鍺等，由噴燈噴出。金屬氯化物在經過火焰時，產生火焰水解反應，形成玻璃微顆粒而沉積在襯棒上。芯子的折射率由二氧化鍺的摻雜量控制。在沉積芯子(二氧化硅加少量的二氧化鍺)結束后，必須再沉積部分二氧化硅包層。在芯棒沉積結束后，二氧化鋁襯棒必須從芯棒中抽出。包層沉積工藝 由于在芯棒沉積時只沉積了部分包層，剩下部分包層玻璃由包層沉積工藝完成，沉積包層的設備與沉積芯棒的設備基本上是一樣的。避免芯棒和外包層產生界面氣泡，是包層工藝的主要要求。在準備芯棒沉積包層時，芯棒必須經火焰準直，表面必須經過火焰拋光。9精選PPTOVD工藝流

5、程（2）純化和燒結工藝 純化和燒結是外部氣相沉積法(包括軸向氣相沉積法)在控制產品質量的最關鍵工藝之一。由于外部氣相沉積法沉積的玻璃微粉末體(芯棒/包層)的密度一般在0.3到0.8g/cc，玻璃微顆粒一般具有亞微米的尺寸，在燒結之前具有大量的表面。純化過程是通過在高溫下(1000到1200攝氏度)通氯氣，在玻璃燒結爐中進行氯化處理。過渡金屬和水與氯氣反應，產生過渡金屬氯化物和鹽酸。由于其在高溫時呈氣態(tài)而被氦氣氣流排出玻璃燒結爐。在純化結束后，多孔的芯棒被提出高溫區(qū)，爐子溫度進一步升高到1500攝氏度左右。然后，芯棒被慢慢地通過高溫區(qū)而被燒結成透明的玻璃(zone sintering)。芯棒在燒

6、結后留有一個中心孔。10精選PPTOVD工藝流程（3）拉棒工藝 外部氣相沉積法生產制造光纖預制棒需要大量的玻璃火工，包括玻璃襯棒焊接，準直，火焰拋光和玻璃棒的拉/縮棒。拉棒工藝尤其重要。在芯棒燒結之后，一般而言，其尺寸多很大(60到90毫米直徑)，必須在沉積包層之前將其拉細，譬如，20毫米直徑后再沉積包層。否則的話，最后的光纖預制棒尺寸會太大。玻璃拉棒設備與光纖拉絲塔一樣，一般是由一個石墨爐為加熱源，通過控制送料(棒)和拉棒的速度來達到把棒拉細的目的。11精選PPTOVD優(yōu)點 業(yè)內專家指出OVD芯棒加SOOT外包的預制棒工藝的成本最低。VAD芯棒加SOOT外包的生產成本比OVD芯棒加SOOT外

7、包的高出25%;MCVD加套管法的生產成本比OVD芯棒加SOOT外包高40%。 當前商業(yè)生產光纖預制棒的汽相沉積工藝都已經發(fā)展為包括芯棒制造和外包技術的“兩步法”，生產常規(guī)單模光纖，用OVD芯棒加SOOT外包的預制棒工藝成本最低。 該法的優(yōu)點是沉積速度快，適合批量生產，該法要求環(huán)境清潔，嚴格脫水，可以制得0.16dBk（1.55m）的單模光纖，幾乎接近石英光纖在1.55m窗口的理論極限損耗0.15dBkm。12精選PPTPS:外包層制造 外包層制造技術主要有套管法、等離子噴涂法、火焰水解法等。 外包層制造技術是光纖通信全球性高速發(fā)展應運而生的大光纖預制棒制造新技術。 外包層技術發(fā)展和完善的目的

8、是將光纖預制棒做的更粗、更長，即提高光纖生產率，降低生產成本，使光纖通信比其他介質的通信形式具有更大、更強的競爭力。 外包層技術中的套管法是將氣相沉積工藝制成的芯棒置入一根作光纖外包層的高純石英玻璃管內制造大預制棒技術。等離子噴涂法是用高頻等離子焰將石英粉末熔制于氣相沉積工藝得到的芯棒上制成大預制棒的技術?；鹧嫠夥ǎǚ勰┩獍嵸|上就是OVD、VAD等火焰水解外沉積工藝在芯棒上的應用。 通常，將氣相沉積法工藝和外包層技術結合制成的大預制棒直徑縮小，且保持芯包比和折射率分布恒定的操作稱為光纖拉絲。拉絲過程中要對裸光纖施加預涂覆層保護。涂覆層既可以保護光纖的機械強度、隔離外界潮濕，又可以避免外應力引起光纖的微彎損耗