助力“全光网” 广东亨通持续提升带状光缆并带生产技术

8/5/2016，宽带中国、“互联网+”战略的落地以及4G时代的全面来临，正在推动我国光通信产业蓬勃发展。与前几年市场上普通光纤产能过剩的情况不同，自2015年开始，我国出现了光纤短缺的情况，光纤光缆需求量大幅增加，各大主流光纤光缆厂商的业绩也实现了快速增长。面向未来，伴随着4G建设的继续深入、超100G光通信时代的来临及物联网、智能制造的落地，我国光纤光缆市场有望继续保持旺盛需求，光纤光缆厂商将加大“走出去”的步伐，相关的技术创新也将不断涌现。
　　伴随着光通信网络向着大容量、高速率的方向演进，光纤光缆技术也在持续提升。如何进一步提升管道资源利用率，在不影响传输效率和容量的前提下，尽量优化光缆结构，是光纤光缆行业关注的重点问题。在这一趋势下，带状光缆技术应运而生，从定义上看，带状光缆是以多根单根光纤通过着色、堆叠成带和二次套塑的光纤带为单元加工成的光缆。其具备可集成、减少管道资源占用、易熔接等特点。
　　近几年，伴随着“宽带中国”战略的推进以及“全光网”建设的展开，广东亨通进一步提升带状光缆的并带生产技术，从材料、设备、工艺等多个角度入手，持续提升带状光缆的性能指标，为我国光通信网络的进一步发展提供支撑。
　　带状光缆应用前景广阔
　　虽然带状光缆并不是一个新概念，技术发展也比较成熟，但是在目前光网络持续演进的背景下，带状光缆拥有广阔的应用前景，在骨干网、城域网中得到规模应用。
　　从带状光缆的特性上看，其最大的特征就是集成度较高，在相同芯数的情况下，相较于普通光缆，带状光缆的尺寸更小，占用的管道资源自然也就更少，在管道资源日益紧张的今天，这一优势日渐凸显。同时，相比传统光纤，带状光缆的熔接更加简便，同时衰减也相应减少。因此，在大容量传输以及密度较高的小区等场景下，电信运营商更青睐带状光缆部署。
　　技术优势往往意味着高门槛，相比普通光缆，带状光缆对于光纤的性能指标及光缆的生产工艺有更高的要求。由于采用的是并带技术，因此在具体的应用中，带状光缆中的光纤往往需要具备较为优异的抗弯曲性，同时，并带技术对于厂商的设备和工艺要求也非常高。
　　广东亨通借助亨通集团在光纤自主研发和生产上的优势，从源头上对于光纤的指标进行控制，生产适用于带状光缆需要的光纤，同时，广东亨通还自主研发了带状光缆生产设备，在目前大多数厂商依靠进口设备的情况下，在成本和技术上具备了双重优势，从而能够在市场竞争中胜出，拥有可观的市场占有率。
　　值得一提的是，在已经拥有了光纤、设备以及技术优势的基础上，广东亨通面对未来光通信对于带状光缆提出的更高要求，进一步提升并带生产技术。具体而言，广东亨通基于丰富的实际生产经验，就并带生产技术展开了一系列的研究和试验，再借助实验数据的对比、统计、分析，从光纤带平整度、几何尺寸、光纤带固化效果和光纤带易分离性等方面入手，多管齐下，从“全工艺”、“全流程”上提升并带生产技术，力争站在全球带状光缆并带生产技术的前沿，以技术创新能力夯实市场竞争的基石。
　　多管齐下
　　有效提升并带生产技术
　　广东亨通以关键指标入手，从色纤固化度、UV灯固化功率、UV灯反射板及氮气、石英玻璃管洁净度、光纤放纤张力、色纤除静电、并带模具尺寸等方面， 提升带状光缆并带生产技术。
　　色纤固化度
　　在影响并带可分离性的因素中，并带生产过程中所使用的色纤固化度尤为重要。如果色纤固化效果不好，在并带生产过程中，色纤表面固化不完全的着色层会同并带生产过程中的涂覆胶水树脂在光纤并带过程中发生二次固化现象，黏合在一起。在色纤着色层和胶水树脂发生二次固化现象以后，会造成施工过程中光纤带分离效果不好、色纤涂覆层在接续清理过程中出现脱落等情况，而涂覆层的脱落会直接导致光纤在接续及接续完成后的使用过程中出现断纤现象，不但会影响接续施工效果和进度，还会给整个光通信链路埋下质量隐患，增加后续的维护和二次施工工作量。
　　为确保并带生产所使用的色纤固化度良好，避免在光纤并带生产过程中发生二次固化从而造成光纤带分离效果欠佳，分离不合格。广东亨通在结合现有设备、材料及着色工艺的情况下，就色纤不同固化度条件下并带后分离效果进行了反复试验，对试验结果进行对比、统计、分析，并最终对色纤的生产工艺进行了调整、升级。

　　UV灯固化功率
　　UV灯固化炉是光纤并带过程中的主要光固化装置。目前，UV灯固化炉控制方式一般有两种：阶跃式和无极调控式。相比较阶跃式，无极调控式有利于光纤着色涂层在不同的速度下得到均匀、相同强度的光照辐射，使整个涂层得到均匀的固化效果，广东亨通采用的就是这一方式，从而有效地保证了光纤着色过程中均匀的固化效果。
　　实践证明，并带生产过程中UV灯功率不足则不能满足并带高速生产过程中所需光固化条件，从而导致并带后光纤带表面发黏，严重时直接导致光纤带出UV灯固化炉后出现散带情况。然而UV灯固化功率过高不仅会缩短UV灯使用寿命，还会造成胶水树脂出现过固化而变脆变硬，同时造成炉温升高。广东亨通认为，不同的生产速度应当匹配适当的UV灯固化功率，随着光纤带生产速度的升高，UV灯固化功率也应随之调整。
　　UV灯反射板及氮气


　　UV灯反射板中心位置会影响光纤带固化效果，如果反射板变形，会使汇聚到光纤带上的紫外光强度减弱，进而影响并带上胶水树脂的固化效果，最后造成并带固化不良。为保证UV灯发出的紫外光在反射板上得到充分反射，也为了延长反射板在强光照条件下发生的氧化及老化现象，反射板表面还需进行特殊的处理。同时，在UV灯固化炉工作的过程中还需要充入一定量的氮气。
　　广东亨通发现，UV灯固化炉中充入氮气能够使得光纤并带使用的胶水树脂在无氧环境下发挥更好的固化效果。然而需要注意的是，UV灯固化炉中的氮气纯度及流量需要严格控制，氮气流量过小或氮气纯度达不到标准要求形成不了良好的无氧环境，而氮气流量过大，强大的气流又会影响光纤带的成型稳定性，从而影响光纤带的平整度。
　　石英玻璃管洁净度
　　石英玻璃管的作用是形成较小的无氧环境，将固化过程中的光纤带及胶水树脂同UV固化炉中的UV灯、反射板及其他设备器件分离开来，进而保证其器件在生产过程中不受污染。广东亨通认为，在并带生产过程中，生产完若干组光纤带后需对石英玻璃管洁净度进行检查和清理，及时对脏污的石英玻璃管进行更换。因为一旦石英玻璃管出现脏污，石英玻璃管透光率不一致会导致光纤带两边固化效果不一致，同时石英玻璃管透光率严重降低，还会直接影响到并带过程中照射在光纤带上的紫外光强度，一旦紫外光强度无法满足光纤带固化度的要求，就会出现散带现象。
　　值得一提的是，鉴于石英玻璃管透光率的重要性，光纤光缆厂商在采购时需向供应商提出具体的透光率指标要求。
　　光纤放纤张力
　　并带光纤放线装置一般由12个或以上高精度的伺服电机控制的主动放线架组成，光纤放线架张力控制要求较高，精度一般在1g左右，且要求放线平稳，光纤不允许有抖动的情况。目前较难控制的就是光纤放线张力的稳定性。
　　光纤并带过程中，要求各放线电机放线张力大小适当的同时还需注意放线过程中光纤张力的稳定性。广东亨通认为，光纤并带过程中放线张力的大小需合适，张力偏大容易造成光纤并带后附加损耗增加，张力过小则不利于平稳放线，根据设备条件及放线距离，建议光纤放线张力控制在60~100g范围内。
　　色纤除静电
　　光纤并带过程中，色纤在进入并带模具前，色纤同各导轮接触，摩擦会导致色纤表面产生静电，色纤带电后会吸附空气中微小的悬浮颗粒和灰尘，这些灰尘和小颗粒会被色纤带入并带模具中，这些杂质堆积到一定程度后会挤压、刮伤模具中的色纤从而影响平整度，造成并带后光纤附加损耗增加，严重时会直接导致光纤并带过程中在模具中出现断带或断纤,而且携带相同电荷的色纤相互之间会出现排斥力，产生振动，也会影响光纤平整度。为此，需要安装除静电装置保证色纤表面清洁，减小色纤之间因静电产生的振动。
　　综上所述，带状光缆光纤并带生产过程中，影响光纤带分离性的主要因素有并带用色纤固化度、高速下UV灯固化炉功率同线速度的匹配度。只有保证色纤固化度达到90%以上，才能有效保证色纤并带后有好的分离性，不出现分离不合格。而影响光纤带平整度的因素除了色纤放线张力外，还涉及除静电、模具、胶水涂覆压力、抽风冷却系统等，其中若要保证并带后光纤带平整度达到35μm，则必须对色纤各放线电机放线稳定性进行优化，确保色纤放线稳定。