长飞特种光纤系列之二——器件用保偏光纤

  一、背景概述

  随着各类与保偏光纤相关的通信用器件的发展，大模场器件用保偏光纤的需求量有着大幅提升，目前国内年需求量超过5000km。不过由于此类国产光纤无法满足客户严苛的使用要求，国内器件用保偏光纤市场一直被国外光纤牢牢占据，多年来国产光纤无法撼动其地位。国际环境的不确定性因素，导致可能存在的供需失衡，国产化势在必行。长飞光纤光缆股份有限公司(以下简称长飞公司)通过重新设计光纤剖面结构，同时优化拉丝工艺。通过以上改进，长飞公司研发生产的器件用保偏光纤在各项性能上均有显著提升，常温研磨开裂率低于0.1%，温度循环下光纤破裂率低于0.1%，同时部分子类具备抗弯曲性能，能够耐受弯曲半径7.5mm。

  二、长飞保偏光纤产品的发展

  长飞公司保偏光纤的研制工作始于2004年，经过一年的时间，长飞公司成功开发了1310nm工作波长的保偏光纤产品。产品质量与日本藤仓、美国康宁相当。长飞公司保偏光纤的成功开发开启了国产保偏光纤的新纪元，并标志了国产保偏光纤产品质量和工艺的成熟。

  多年来，长飞公司保偏光纤的生产秉承质量第一的理念，严格管控生产过程，并采用标准化产品线管理模式对保偏光纤从设计、研发、生产、营销、售后等方面进行细致的管理。截至目前，长飞公司生产的系列保偏光纤产品已经应用于国内大部分有批量生产的各型号光纤陀螺中，市场份额大于60%。

  三、器件用保偏光纤的产品性能介绍

  根据客户应用环境的不同，器件用保偏光纤又分为研磨型和抗弯曲两类。

  长飞公司大模场器件用保偏光纤，严格控制生产过程的每一道工序，同时优化应力区剖面结构，降低应力区内部应力，优化光纤的可靠性性能。有如下几大优势：几何一致性好，光纤兼容性优异、研磨水解性能优异和抗弯曲性能优异等，具体如下。

  研磨型器件保偏光纤

  几何一致性

  长飞公司研磨型器件用保偏光纤具有优良的几何一致性，包层直径波动小于0.6μm，包层不圆度典型值小于0.35%，具体如图1：

  图1光纤几何指标

  光纤兼容性

  长飞公司研磨型器件保偏与国际友商同类光纤进行熔接，附加衰耗和串音变化分别为0.054dB和0.291dB，均小于客户应用要求的指标(0.2dB和0.5dB)，具体如图2：

  图2光纤兼容性能

  研磨水解性能

  将研磨后的大模场器件用保偏光纤端面裸露在高温高湿(85℃，85%RH)环境下定期观察。分别观察24h，48 h，96h和168 h时光纤端面的水解情况，每种光纤取典型的端面如表1所示。可以看出，老产品出现端面应力区水解的情况，新产品在水解方面，性能与友商相同，甚至更好。

  同时，长飞公司大模场器件用保偏光纤已经通过珠海、深圳、东莞、上海等多家国内重要器件制造厂家验证，部分厂家已经形成批量订单。

  抗弯曲器件保偏光纤

  几何一致性

  长飞公司抗弯曲器件用保偏光纤同样具有优良的几何一致性，包层直径波动小于0.6μm，包层不圆度典型值小于0.37%，具体如图3：

  图3光纤几何指标

  光纤兼容性

  长飞公司研磨型器件保偏与国际友商同类光纤进行熔接，附加衰耗和串音变化分别为0.047dB和0.2991dB，均小于客户应用要求的指标(0.2dB和0.5dB)，具体如图4：

  图4光纤兼容性能

   光纤宏弯性能

  抗弯曲器件保偏光纤具有优异的宏弯性能，采用7.5mm弯曲半径弯曲10圈的测试方式，得到光纤的宏弯损耗为0.007dB，小于客户应用要求的0.1dB，具体如图5：

  图5光纤宏弯性能

  总体而言，在国内保偏光纤产品应用和市场不断成长的同时，保偏光纤产品的质量和适用性也在不断提高，但光纤产品性能和应用期望之间，依然存在着差距，因此优化保偏光纤的性能，并提高光纤性能的稳定性、一致性和适用性，对于保偏光纤制造企业依然任重道远。

  长飞公司将一如既往地注重保偏光纤产品质量控制和新技术新产品的开发，保持技术领先，持续向客户提供高性能、高稳定的系列保偏光纤产品，为我国光纤传感和光纤通信的发展做出自己的贡献!