光纖預(yù)制棒進入“節(jié)流”時代

　
預(yù)制棒“兩步法”

　　眾所周知光纖預(yù)制棒制造技術(shù)是光纖制造工藝的核心，光纖行業(yè)歷來用光纖預(yù)制棒制造技術(shù)來命名光纖制造工藝。按照傳統(tǒng)的命名方法，當前光纖技術(shù)市場上四種工藝共存，即OVD、VAD、MCVD、PCVD。然而，僅用上述工藝名稱簡單地表示當前的生產(chǎn)工藝已經(jīng)是很不全面了。當前商業(yè)生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的汽相沉積工藝都已經(jīng)發(fā)展為“兩步法”。

　　但“兩步法”并不局限于兩步，光纖預(yù)制棒的光學(xué)特性主要取決于芯棒制造技術(shù)；光纖預(yù)制棒的成本主要取決于外包技術(shù)，因此，芯棒制造技術(shù)加上外包技術(shù)才能全面說明當前光纖預(yù)棒制造工藝的特征。

　　各種芯棒工藝比較

　　各種芯棒工藝生產(chǎn)同一種光纖產(chǎn)品的生產(chǎn)率有很大差別，生產(chǎn)特定品種的光纖將要求采用最適合的芯棒工藝，鑒于在最近的將來，國際上使用最多的光纖仍是SMF。而MCVD要求較多的機械設(shè)備投資。不過，各種設(shè)備的單價是不同的，以MCVD設(shè)備的單價最低。所以，設(shè)備總投資的差異不會如設(shè)備數(shù)量的差別那么大。

　　目前MCVD芯棒占世界市場的份額連續(xù)減少，其它3種工藝則逐年增加。

　　據(jù)預(yù)測，今后10年多模光纖(MMF)和非零色散光纖(NZDSF)的市場份額都將持續(xù)增加，SMF的市場份額將有所下降，因為MMF和NZDSF的傳輸特性對徑向折射率分布(RIP)的缺陷很敏感。在芯棒制造過程中要精確控制RIP，在這方面MCVD、尤其是PVCD與OVD、VAD相比具有明顯優(yōu)勢。

　　外包技術(shù)應(yīng)運而生

　　國際上開始用套管法制作大預(yù)制棒，對于MCVD和PCVD芯棒，這是采用最普遍的外包方法。同時，VAD工藝也采用了套管法，開始了SMF的商業(yè)化生產(chǎn)，這標志著預(yù)制棒制造工藝向“兩步法”的轉(zhuǎn)變。康寧公司將SOOT外包技術(shù)用于工業(yè)化生產(chǎn)，另外用VAD生產(chǎn)光纖的廠家也用SOOT外包技術(shù)代替了套管法。

　　套管法份額下降的根本原因是合成石英管的價格高。首先，成本分析表明，套管法若要是與其它外包技術(shù)競爭，管子的價格必須下降到100$/kg。因此，用套管法制造預(yù)制棒的廠家將越來越少。其次，欲用套管法做大預(yù)制棒，這需要大尺寸厚壁套管，而制造這種規(guī)格的套管很困難，因而價格很高。

　　隨著光纖價格的繼續(xù)下降，光纖制造成本的高低將決定競爭的成敗。而制造大預(yù)制棒有利于降低光纖制造成本。因此，對于光纖制造者的生存，預(yù)制棒尺寸的增加日益關(guān)鍵，由于套管法難以做大預(yù)制棒，因此，繼阿爾卡特之后，其它的單模光纖制造者也將放棄套管法，并選擇可以高速率生產(chǎn)大預(yù)制棒的更經(jīng)濟的外包技術(shù)。

　　隨需而動

　　業(yè)內(nèi)專家指出OVD芯棒加SOOT外包的預(yù)制棒工藝的成本最低。VAD芯棒加SOOT外包的生產(chǎn)成本比OVD芯棒加SOOT外包的高出25%;MCVD加套管法的生產(chǎn)成本比OVD芯棒加SOOT外包高40%。

　　假定各光纖廠采用同一水平的技術(shù)，用VAD芯棒加SOOT外包生產(chǎn)SMF，則不同生產(chǎn)能力或規(guī)模對生產(chǎn)成本的影響。大規(guī)模生產(chǎn)具有相當大的成本優(yōu)勢。隨著光纖價格的下降以及生產(chǎn)率的提高，可行的最小經(jīng)濟生產(chǎn)規(guī)模將增大，從過去認為的年產(chǎn)量5O萬km光纖增大到100萬km。

　　當前商業(yè)生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的汽相沉積工藝都已經(jīng)發(fā)展為包括芯棒制造和外包技術(shù)的“兩步法”，生產(chǎn)常規(guī)單模光纖，用OVD芯棒加SOOT外包的預(yù)制棒工藝成本最低，NZDSF和MMF市場的擴大，意味著將更多地應(yīng)用MCVD、PCVD工藝。各種芯棒工藝都需要選擇適當?shù)耐獍夹g(shù)來代替套管法，除了工藝的選擇之外，生產(chǎn)規(guī)模對光纖成本有明顯影響，大規(guī)模生產(chǎn)具有相當大的成本優(yōu)勢。

　　其實即便同樣的工藝、同樣的規(guī)模、生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，在不同的國家、地域、公司的效果也不會相同。此外為了增強企業(yè)的競爭力，應(yīng)當擁有適合于生產(chǎn)多種產(chǎn)品的多種技術(shù)。

作者：陳杰　摘自：通信產(chǎn)業(yè)報