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第1章 光纤通信技术 1

1.1 光纤通信发展历程 1

1.2 光纤通信特点 2

1.3 光纤通信的基本原理 5

1.3.1 光波基本理论 5

1.3.2 光的全反射理论 6

1.3.3 光纤传输的射线理论分析（几何光学分析） 6

1.3.4 光纤传输的波动理论 8

1.3.5 光纤通信系统 12

1.4 光纤通信技术的发展趋势 12

1.5 光纤分类 14

1.5.1 按光纤组成材料分 15

1.5.2 按光纤折射率结构分 17

1.5.3 按传输模式分 18

1.5.4 按实际用途分 18

1.5.5 按光纤截面结构分 19

1.6 典型商用光纤 20

1.6.1 商用多模光纤 22

1.6.2 商用单模光纤 23

1.6.3 商用特种商用光纤 29

第2章 光纤设计与制造 34

2.1 玻璃的光学特性 34

2.1.1 玻璃的折射率 34

2.1.2 折射率影响因素 35

2.1.3 玻璃的反射、吸收和透过 40

2.1.4 石英玻璃特性 41

2.2 光纤预制棒结构设计 44

2.2.1 光纤结构设计基本原则 44

2.2.2 光纤结构设计 45

2.3 光纤制造工艺设计 49

2.3.1 波导结构材料的选择 49

2.3.2 光纤制造工艺的选择 51

2.3.3 沉积工艺设计 51

2.4 光纤预制棒制造技术 53

2.4.1 概述 53

2.4.2 MCVD工艺及关键技术 56

2.4.3 PCVD工艺及设备 63

2.4.4 OVD工艺 69

2.4.5 VAD工艺及设备 75

2.4.6 外包层工艺 80

2.4.7 光纤预制棒非传统制造工艺 86

第3章 光纤拉制技术 90

3.1 光纤拉制原理 90

3.1.1 石英光纤成型基础 90

3.1.2 石英光纤成型的黏度与温度特性 91

3.2 光纤拉丝系统 92

3.2.1 拉丝设备的主要构成 93

3.2.2 光纤拉丝控制系统 96

3.3 光纤拉丝关键技术 99

3.3.1 光纤拉丝工艺 99

3.3.2 光纤拉制过程对光纤性能的影响 103

3.4 光纤涂覆工艺 106

3.4.1 光纤预涂覆 106

3.4.2固化工艺 108

第4章 光纤制造用材料的性能与技术要求 115

4.1 光纤用原材料分类 115

4.2 光纤用材料的理化性能 116

4.2.1 石英玻璃材料的理化性能 116

4.2.2 光纤制造用材料的物化性能 117

4.3 光纤用材料技术要求 118

4.3.1 光纤材料的纯度 118

4.3.2 光纤用材料技术要求 119

4.4 光纤涂覆材料技术要求 123

4.5 对光纤特性的影响 124

4.5.1 光纤损耗 124

4.5.2 光纤预制棒沉积用原材料对损耗的影响 125

第5章 光纤用石英材料制造技术 129

5.1 石英材料概述 129

5.1.1 石英材料产业发展现状 129

5.1.2 光纤用石英材料 130

5.2 石英玻璃制坨工艺 131

5.2.1 电熔法 131

5.2.2 气炼法 133

5.2.3 高频等离子火焰熔制石英玻璃砣及厚壁管工艺 138

5.2.4 石英材料制造新技术 139

5.2.5 光纤用石英材料制造技术展望 140

5.3 石英管及棒材熔拉技术 140

5.3.1 接触法 140

5.3.2 无接触法 141

5.4 石英材料的深加工技术 142

5.4.1 石英材料的热加工工艺 142

5.4.2 石英材料热加工常用设备 144

5.4.3 石英材料的退火处理 145

5.4.4 石英材料的冷加工工艺 146

5.5 光纤沉积基管和套管用石英材料的纯化技术 147

5.5.1 石英材料的表面清洗 147

5.5.2 脱羟处理 147

第6章 光纤预制棒沉积用四氯化硅制造技术 149

6.1 四氯化硅的特性 149

6.2 四氯化硅的制造技术 150

6.2.1 硅铁氯化法 150

6.2.2 有机硅废触体氯化法 150

6.2.3 多晶硅副产法 152

6.2.4 硅氢氯化法 152

6.2.5 SiO2氯化法 153

6.3 四氯化硅的提纯技术 156

6.3.1 高纯液体材料提纯技术简介 156

6.3.2 四氯化硅的提纯方法 159

6.3.3 四氯化硅提纯设备 168

6.4 四氯化硅提纯后的包装与储存 170

6.4.1 高纯四氯化硅包装储存容器 170

6.4.2 高纯四氯化硅充装 171

第7章 光纤预制棒制造用四氯化锗生产技术 172

7.1 四氯化锗特性 172

7.2 四氯化锗的制造工艺和方法 173

7.2.1 单质锗的氯化法 173

7.2.2 锗精矿或锗富集物的盐酸蒸馏法 173

7.2.3 含锗碎屑氯化氢处理法 174

7.2.4 从含锗的硫化矿中制备四氯化锗 174

7.2.5 从煤中制备四氯化锗 174

7.3 四氯化锗的提纯技术 176

7.3.1 提纯原理 176

7.3.2 四氯化锗的提纯方法 178

7.3.3 四氯化锗提纯工艺 179

7.4 典型四氯化锗提纯设备 183

7.5 高纯四氯化锗提纯后的包装、储存与运输 184

7.5.1 高纯四氯化锗的包装存储容器 184

7.5.2 高纯四氯化锗原材料灌装 185

7.5.3 高纯四氯化锗原材料的储存 186

7.5.4 高纯四氯化锗原材料的运输 187

第8章 光纤预制棒用气体的制备技术 189

8.1 氧气制造技术 189

8.1.1 氧气特性 189

8.1.2 氧气制备方法 191

8.1.3 氧气提纯技术 194

8.1.4 包装与贮运 196

8.2 含氟气体的制造技术 198

8.2.1 二氟二氯甲烷 198

8.2.2 六氟化硫 199

8.2.3 四氟甲烷 203

8.2.4 氟化氢 205

8.3 氢气制造技术 208

8.3.1 氢气特性 208

8.3.2 氢气制备工艺 209

8.3.3 氢气提纯技术 211

8.3.4 包装与贮运 216

8.4 氯气制备技术 216

8.4.1 氯气特性 216

8.4.2 氯气的制备方法 217

8.4.3 氯气的提纯技术 222

8.4.4 氯气包装与储存 226

第9章 光纤制造用气体的制备技术 228

9.1 氦气制备技术 228

9.1.1 氦气特性 228

9.1.2 氦气生产方法 229

9.1.3 氦气提纯技术 232

9.1.4 氦气纯化后的技术指标 234

9.1.5 包装与贮运 234

9.2 氮气制备技术 235

9.2.1 氮气特性 235

9.2.2 氮气制备方法 235

9.2.3 氮气纯化技术 238

9.2.4 氮气纯化后的技术指标 240

9.2.5 包装与贮运 241

9.3 氩气的制备技术 241

9.3.1 氩气特性 242

9.3.2 氩气制备方法 242

9.3.3 氩气纯化技术 244

9.3.4 氩气纯化后的技术指标 246

9.3.5 高纯氩气的包装与贮运 247

9.4 氘气制备技术 247

9.4.1 氘气特性 247

9.4.2 氘气制备方法 248

9.4.3 氘气纯化技术 249

9.4.4 氘气纯化后的技术指标 249

9.4.5 包装与储运 250

第10章 光纤涂覆材料制备技术 251

10.1 光纤涂覆材料特性 251

10.1.1 光纤涂覆材料的分类 251

10.1.2 光纤涂覆材料对光纤性能的影响 252

10.1.3 光纤涂覆材料性能要求 253

10.2 光纤涂料组成 253

10.2.1 预聚体（prepolymer） 253

10.2.2 活性单体 255

10.2.3 光引发剂（Photo-initiator，PI） 256

10.2.4 其他添加剂（additive） 264

10.3 紫外固化光纤涂料制备工艺 265

10.3.1 涂料配方设计 265

10.3.2 预聚物的合成 269

10.3.3 光纤涂料的制备工艺 273

10.4 光纤紫外光固化涂料的技术要求 274

10.4.1 光纤涂料基本性能要求 274

10.4.2 光纤紫外光固化涂料技术要求 275

10.4.3 光纤涂料的发展趋势 276

第11章 塑料光纤及其材料制造技术 277

11.1 塑料光纤概述 277

11.1.1 塑料光纤发展历程 277

11.1.2 塑料光纤的特点 279

11.1.3 塑料光纤的应用 280

11.2 塑料光纤制造技术 281

11.2.1 塑料光纤的设计 282

11.2.2 塑料光纤的制备方法 286

11.3 塑料光纤芯材制备技术 290

11.3.1 PMMA概述 291

11.3.2 PMMA的制备技术 292

11.3.3 PMMA材料的改性技术 297

11.4 PMMA的纯化技术 300

11.4.1 甲基丙烯酸甲酯（MMA）的纯化 300

11.4.2 MMA聚合反应引发剂的提纯 300

11.4.3 PMMA的提纯 301

11.5 塑料光纤皮层材料制备技术 301

11.5.1 氟树脂 302

11.5.2 甲基丙烯酸氟化酯类均聚物制备方法 302

第12章 光纤材料检测技术 305

12.1 概述 305

12.2 光纤材料主要检测技术 306

12.2.1 色谱分析技术 306

12.2.2 质谱技术 310

12.2.3 红外光谱分析技术 320

12.2.4 其他基础检测技术 326

12.3 光纤材料中微量金属杂质含量的检测技术 329

12.3.1 金属元素杂质对光纤传输性能的影响 329

12.3.2 金属元素的检测方法 330

12.4 光纤材料中含氢和有机化合物杂质含量的检测技术 335

12.4.1 光纤沉积材料中含氢化合物和有机化合物对光纤性能的影响 335

12.4.2 测试原理 336

12.4.3 测试流程 336

12.5 光纤制造用石英玻璃材料的检测技术 339

12.5.1 石英玻璃管的外观检测 339

12.5.2 缺陷检测方法 341

12.5.3 石英玻璃管的纯度测试 342

12.5.4 石英玻璃管的热稳定性 343

12.6 光纤制造用气体检测技术 344

12.6.1 概述 344

12.6.2 气体水分测试方法 345

12.6.3 高纯气体中含碳化合物含量测试方法 350

12.6.4 微量氧的测试 355

12.6.5 高纯气体中微量氢的测试方法 360

12.6.6 高纯气体中颗粒度的测试方法 362

参考文献 367