Page 18 - 網絡電信2024年12月刊

光通信
式。具體而言，六元環結構中的氧空位或其他缺陷會改變局部
的電子密度和鍵力常數，從而改變振動頻率，如果六元環結構
在不同區域有微小的變化，這些變化也會導致振動模式的多樣
化，從而引起峰分裂。綜上所示，分峰現象在表達材料存在潛
在缺陷及結構不均勻性的風險，對于衰減降低無益反害。
圖5：拉曼光譜特征峰[7]
圖6
a 5種不同衰減G.654光纖拉曼光譜圖；b 基于拉曼光譜峰積分統計得出的缺陷比例及線性擬合
同樣的，圖7b展示了三種條件下統計的缺陷比例，現有最
高退火溫度下缺陷比例最低。此外圖7c統計了三種條件下的微
觀結構分布比例，現有最高退火溫度較另外兩種條件四倍環比
例最高，因此對應的密度波動也最小。
綜合所有數據進行分析，硅基光纖屬于非晶材料，拉曼峰
峰強也能間接反應材料的結構信息。較強的峰強反應材料內部
特定的化學鍵或分子結構存在較多，即振動模式較多，這與密
度波動理論背道而馳；同時，較寬的拉曼峰可以間接反應材料
內部機構的不均勻性。因此，從拉曼峰峰強、缺陷比例、分峰
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程度及內部結構分布比例四個方面可以得出結論，新型退火裝
置退火溫度越高，對于材料結構的均勻性及密度波動方面的益
處越大。
3、總結
本文以光纖損耗的機制出發，系統分析了造成光纖衰減難
以下降的原因，從本征及外在的角度進行多元分析，最終就瑞
利散射為實際切入點進行實踐。在具體實踐中，分為臺階式的
兩步。第一步，采用絲徑調控方案，有效降低了裸光纖的3σ
值，從而增強了光纖直徑的一致性，較少密度波動，降低瑞利
散射帶來的影響，實際降低衰減0.0011 dB/km。第二部，采用
退火與絲徑結合的方式，同時退火的時間前置，這一方案更為
明顯地降低了光纖衰減，在減少密度波動地同時，退火前置使
退火過程更有效，并能降低假想溫度，降低瑞利散射帶來的影
響程度更深，實際降低衰減0.0021 dB/km。此外，為進一步佐
證工作的有效性，采用拉曼光譜的方式去檢驗退火工藝，實際
證明光纖衰減與密度波動及缺陷比例有密切光系。同時采用拉
曼光譜還對退火工藝本身不同退火溫度進行了研究，發現在現
有條件下，退火溫度越高，其對于材料結構的均勻性及密度波
動方面的益處越大。
圖7
a 基于新型退火裝置3種不同退火溫度G.654光纖拉曼光譜圖；b 基于拉曼光譜峰積分統計得
出的缺陷比例及線性擬合；c 基于拉曼光譜峰積分統計得出G.654光纖內部結構分布比例
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