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色散补偿模块是光通信网络系统实现全光转换的关键光电元件。以色散补偿光纤为基础的色散补偿模块是目前商用化前景最好、应用最为广泛的一种色散补偿方式。色散补偿光纤具有复杂的波导结构,对制备的精细度要求很高。拉制工艺是色散补偿光纤制造技术中不可缺少的关键一环,是色散补偿光纤得以成型的基础。本文围绕色散补偿光纤拉制工艺的技术特点展开了理论和实验研究。具体内容如下:
论文研究了色散对通信容量的限制机理,对色散补偿的原理进行了理论研究。建立了光纤波导结构通用模型,模拟了色散补偿光纤的色散特性,分析了折射率结构参数对色散补偿光纤的影响,为色散补偿光纤的制备提供了理论依据,论述了研究色散补偿光纤拉制工艺的必要性;
论文分析了光纤成型的理论基础,深入研究了色散补偿光纤的熔融控制理论、石墨炉控制、包层直径精确控制技术等关键工艺,探讨了拉丝张力对色散补偿光纤衰减的影响,通过研究试验实现了色散补偿光纤的低扩散拉制工艺和包层直径精确控制控制工艺;
论文深入研究了色散补偿光纤的涂覆工艺,介绍了色散补偿光纤用紫外光固化用光纤涂料的一般要求和选用的光纤涂料的特点;分析了紫外光固化的原理,研究了UV灯系统、气流、工艺调整对固化的影响,并对拉制的光纤进行了相关测试。
论文研究了色散补偿光纤中偏振模色散的基本方程,分析了偏振模色散限制光纤通信容量的机理,介绍了搓扭技术的原理和对光纤PMD的改善能力,并通过测试分析了我们研究的搓扭技术对色散补偿光纤PMD的控制水平;
最后深入研究了拉制工艺的PID(比例积分微分)智能控制技术的工作原理,分析了PID的控制的参数整定技术,提出了色散补偿光纤拉制的PID参数设计方案,并初步探索了高速拉丝工艺。