光纤材料制备技术/光通信技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏忠诚 编

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• 光纤制备
• 光通信
• 材料科学
• 光学工程
• 光纤技术
• 通信工程
• 光电子技术
• 半导体材料
• 物理学

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563548958

版次：1

商品编码：12057265

包装：平装

丛书名： 光通信技术丛书

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》对光纤制造中使用的所有材料的特性、制备工艺和提纯技术以及相关检测技术进行了系统、全面的介绍。
　　《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》共有12章，第1章至第4章分别介绍光纤通信的基础知识、光纤分类及性能要求、光纤设计与制造工艺以及光纤制造对材料的技术要求；第5章至第10章分别介绍光纤制造用石英材料、高纯四氯化硅、高纯四氯化锗、各种高纯气体和光纤涂覆材料等从初始材料到高纯材料的全流程制备技术以及储运要求；第儿章专门介绍塑料光纤及其材料制备技术；第12章集中介绍光纤用材料性能检测涉及的各种测试方法与技术。
　　《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》可作为技术资料用于指导光纤材料制造厂家生产，也可作为光纤制造行业管理人员和技术人员学习、培训用教材，还可作为大专院校学生专业课本和参考用书。

目录

第1章 光纤通信技术
1．1 光纤通信发展历程
1．2 光纤通信特点
1．3 光纤通信的基本原理
1．3．1 光波基本理论
1．3．2 光的全反射理论
1．3．3 光纤传输的射线理论分析（几何光学分析）
1．3．4 光纤传输的波动理论
1．3．5 光纤通信系统
1．4 光纤通信技术的发展趋势
1．5 光纤分类
1．5．1 按光纤组成材料分
1．5．2 按光纤折射率结构分
1．5．3 按传输模式分
1．5．4 按实际用途分
1．5．5 按光纤截面结构分
1．6 典型商用光纤
1．6．1 商用多模光纤
1．6．2 商用单模光纤
1．6．3 商用特种商用光纤

第2章 光纤设计与制造
2．1 玻璃的光学特性
2．1．1 玻璃的折射率
2．1．2 折射率影响因素
2．1．3 玻璃的反射、吸收和透过
2．1．4 石英玻璃特性
2．2 匕纤预制棒结构设计
2．2．1 光纤结构设计基本原则
2．2．2 光纤结构设计
2．3 光纤制造工艺设计
2．3．1 波导结构材料的选择
2．3．2 光纤制造工艺的选择
2．3．3 沉积工艺设计
2．4 光纤预制棒制造技术
2．4．1 概述
2．4．2 MCVD工艺及关键技术
2．4．3 PCVD工艺及设备
2．4．4 OVD工艺
2．4．5 VAD工艺及设备
2．4．6 外包层工艺
2．4．7 光纤预制棒非传统制造工艺

第3章 光纤拉制技术
3．1 光纤拉制原理
3．1．1 石英光纤成型基础
3．1．2 石英光纤成型的黏度与温度特性
3．2 光纤拉丝系统
3．2．1 拉丝设备的主要构成
3．2．2 光纤拉丝控制系统
3．3 光纤拉丝关键技术
3．3．1 光纤拉丝工艺
3．3．2 光纤拉制过程对光纤性能的影响
3．4 光纤涂覆工艺
3．4．1 光纤预涂覆
3．4．2 固化工艺

第4章 光纤制造用材料的性能与技术要求
4．1 光纤用原材料分类
4．2 光纤用材料的理化性能
4．2．1 石英玻璃材料的理化性能
4．2．2 光纤制造用材料的物化性能
4．3 光纤用材料技术要求
4．3．1 光纤材料的纯度
4．3．2 光纤用材料技术要求
4．4 光纤涂覆材料技术要求
4．5 对光纤特性的影响
4．5．1 光纤损耗
4．5．2 光纤预制棒沉积用原材料对损耗的影响

第5章 光纤用石英材料制造技术
5．1 石英材料概述
5．1．1 石英材料产业发展现状
5．1．2 光纤用石英材料
5．2 石英玻璃制坨工艺
5．2．1 电熔法
5．2．2 气炼法
5．2．3 高频等离子火焰熔制石英玻璃砣及厚壁管工艺
5．2．4 石英材料制造新技术
5．2．5 光纤用石英材料制造技术展望
5．3 石英管及棒材熔拉技术
5．3．1 接触法
5．3．2 无接触法
5．4 石英材料的深加工技术
5．4．1 石英材料的热加工工艺
5．4．2 石英材料热加工常用设备
5．4．3 石英材料的退火处理
5．4．4 石英材料的冷加工工艺
5．5 光纤沉积基管和套管用石英材料的纯化技术
5．5．1 石英材料的表面清洗
5．5．2 脱羟处理

第6章 光纤预制棒沉积用四氯化硅制造技术
6．1 四氯化硅的特性
6．2 四氯化硅的制造技术
6．2．1 硅铁氯化法
6．2．2 有机硅废触体氯化法
6．2．3 多晶硅副产法
6．2．4 硅氢氯化法
6．2．5 SiO：氯化法
6．3 四氯化硅的提纯技术
6．3．1 高纯液体材料提纯技术简介
6．3．2 四氯化硅的提纯方法
6．3．3 四氯化硅提纯设备
6．4 四氯化硅提纯后的包装与储存
6．4．1 高纯四氯化硅包装储存容器
6．4．2 高纯四氯化硅充装

第7章 光纤预制棒制造用四氯化锗生产技术
7．1 四氯化锗特性
7．2 四氯化锗的制造工艺和方法
7．2．1 单质锗的氯化法
7．2．2 锗精矿或锗富集物的盐酸蒸馏法
7．2．3 含锗碎屑氯化氢处理法
7．2．4 从含锗的硫化矿中制备四氯化锗
7．2．5 从煤中制备四氯化锗
7．3 四氯化锗的提纯技术
7．3．1 提纯原理
7．3．2 四氯化锗的提纯方法
7．3．3 四氯化锗提纯工艺
7．4 典型四氯化锗提纯设备
7．5 高纯四氯化锗提纯后的包装、储存与运输
7．5．1 高纯四氯化锗的包装存储容器
7．5．2 高纯四氯化锗原材料灌装
7．5．3 高纯四氯化锗原材料的储存
7．5．4 高纯四氯化锗原材料的运输

第8章 光纤预制棒用气体的制备技术
8．1 氧气制造技术
8．1．1 氧气特性
8．1．2 氧气制备方法
8．1．3 氧气提纯技术
8．1．4 包装与贮运
8．2 含氟气体的制造技术
8．2．1 二氟二氯甲烷
8．2．2 六氟化硫
8．2．3 四氟甲烷
8．2．4 氟化氢
8．3 氢气制造技术
8．3．1 氢气特性
8．3．2 氢气制备工艺
8．3．3 氢气提纯技术
8．3．4 包装与贮运
8．4 氯气制备技术
8．4．1 氯气特性
8．4．2 氯气的制备方法
8．4．3 氯气的提纯技术
8．4．4 氯气包装与储存

第9章 光纤制造用气体的制备技术
9．1 氦气制备技术
9．1．1 氦气特性
9．1．2 氦气生产方法
9．1．3 氦气提纯技术
9．1．4 氦气纯化后的技术指标
9．1．5 包装与贮运
9．2 氮气制备技术
9．2．1 氮气特性
9．2．2 氮气制备方法
9．2．3 氮气纯化技术
9．2．4 氮气纯化后的技术指标
9．2．5 包装与贮运
9．3 氩气的制备技术
9．3．1 氩气特性
9．3．2 氩气制备方法
9．3．3 氩气纯化技术
9．3．4 氩气纯化后的技术指标
9．3．5 高纯氩气的包装与贮运
9．4 氘气制备技术
9．4．1 氘气特性
9．4．2 氘气制备方法
9．4．3 氘气纯化技术
9．4．4 氘气纯化后的技术指标
9．4．5 包装与储运

第10章 光纤涂覆材料制备技术
10．1 光纤涂覆材料特性
10．1．1 光纤涂覆材料的分类
10．1．2 光纤涂覆材料对光纤性能的影响
10．1．3 光纤涂覆材料性能要求
10．2 光纤涂料组成
10．2．1 预聚体（prepolymer）
10．2．2 活性单体
10．2．3 光引发剂（Photo-initiator，PI）
10．2．4 其他添加剂（additive）
10．3 紫外固化光纤涂料制备工艺
10．3．1 涂料配方设计
10．3．2 预聚物的合成
10．3．3 光纤涂料的制备工艺
10．4 光纤紫外光固化涂料的技术要求
10．4．1 光纤涂料基本性能要求
10．4．2 光纤紫外光固化涂料技术要求
10．4．3 光纤涂料的发展趋势

第11章 塑料光纤及其材料制造技术
11．1 塑料光纤概述
11．1．1 塑料光纤发展历程
11．1．2 塑料光纤的特点
11．1．3 塑料光纤的应用
11．2 塑料光纤制造技术
11．2．1 塑料光纤的设计
11．2．2 塑料光纤的制备方法
11．3 塑料光纤芯材制备技术
11．3．1 PMMA概述
11．3．2 PMMA的制备技术
11．3．3 PMMA材料的改性技术
11．4 PMMA的纯化技术
11．4．1 甲基丙烯酸甲酯（MMA）的纯化
11．4．2 MMA聚合反应引发剂的提纯
11．4．3 PMMA的提纯
11．5 塑料光纤皮层材料制备技术
11．5．1 氟树脂
11．5．2 甲基丙烯酸氟化酯类均聚物制备方法

第12章 光纤材料检测技术
12．1 概述
12．2 光纤材料主要检测技术
12．2．1 色谱分析技术
12．2．2 质谱技术
12．2．3 红外光谱分析技术
12．2．4 其他基础检测技术
12．3 光纤材料中微量金属杂质含量的检测技术
12．3．1 金属元素杂质对光纤传输性能的影响
12．3．2 金属元素的检测方法
12．4 光纤材料中含氢和有机化合物杂质含量的检测技术
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
12．4．2 测试原理
12．4．3 测试流程
12．5 光纤制造用石英玻璃材料的检测技术
12．5．1 石英玻璃管的外观检测
12．5．2 缺陷检测方法
12．5．3 石英玻璃管的纯度测试
12．5．4 石英玻璃管的热稳定性
12．6 光纤制造用气体检测技术
12．6．1 概述
12．6．2 气体水分测试方法
12．6．3 高纯气体中含碳化合物含量测试方法
12．6．4 微量氧的测试
12．6．5 高纯气体中微量氢的测试方法
12．6．6 高纯气体中颗粒度的测试方法
参考文献

《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》—— 开启信息时代传输基石的深度探索 本书系“光通信技术丛书”的最新力作，聚焦于光纤材料制备这一光通信领域至关重要的环节。它并非简单罗列技术要点，而是深入浅出地剖析了从基础理论到前沿应用的完整链条，旨在为光通信行业的科研人员、工程技术人员以及相关专业的学生提供一本兼具学术深度与实践指导价值的权威参考。 第一部分：光纤材料的基石——玻璃科学的精髓 本书伊始，便将读者带入光纤材料的核心——高纯度玻璃的奥秘。这里，我们将对构成光纤的硅基玻璃（SiO₂）的分子结构、物理化学性质进行详尽阐述。不同于普通玻璃，光纤玻璃需要达到前所未有的纯度，微量的杂质可能对光信号的传输造成毁灭性的衰减。因此，本书将重点介绍提纯技术的演进，从早期化学沉淀法的局限性，到气相沉积法（VAD, OVD, MCVD, PCVD）的精细化发展，以及近年来蓬勃兴起的新型提纯工艺，如等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等。我们将逐一分析这些工艺的原理、优缺点，以及如何通过精确控制工艺参数，实现对玻璃成分、结构和纯度的精准调控，从而获得具有卓越光学性能的预制棒。 此外，本书还将深入探讨光纤核心与包层玻璃的成分设计。通过掺杂不同元素，如锗（Ge）、磷（P）、氟（F）等，可以精确控制玻璃的折射率。本书将详细分析不同掺杂剂的引入机制、对折射率的提升效果，以及它们在改善光纤性能（如色散、非线性效应）方面的作用。读者将了解到，微小的成分差异，往往决定了光纤在长距离、高速率传输中的表现。 第二部分：预制棒的诞生——精密制造的艺术 获得高纯度、精确成分的玻璃材料后，下一步便是将其制成具有特定几何尺寸的光纤预制棒。本书将详细阐述几种主流的预制棒制备技术。 化学气相沉积法（CVD）系列： 涵盖了蒸汽沉积（VAD）、外气相沉积（OVD）、改进型化学气相沉积（MCVD）和等离子体化学气相沉积（PCVD）。我们将深入解析每种方法的工艺流程，包括气源选择、反应条件、沉积速率、壁厚控制以及内部结构的形成机理。例如，MCVD法如何通过内外同时沉积，实现精确的折射率分布；OVD法又如何通过旋转收集，获得大直径预制棒。本书还将重点关注影响沉积效率、成分均匀性和气孔率的关键因素，以及如何通过优化工艺参数，克服这些挑战。 棒内沉积法（RIAS）： 介绍了一种将沉积过程置于已有的玻璃管内进行的工艺，其特点在于更高的效率和更好的纯度控制。 熔融拉制法： 对于一些特殊结构的光纤，如多芯光纤、大模场光纤等，熔融拉制法也扮演着重要角色。本书将阐述其基本原理和技术细节。 在这一部分，本书还将强调预制棒在制备过程中可能遇到的缺陷，如气泡、杂质颗粒、应力裂纹等，并详细介绍检测和避免这些缺陷的方法。预制棒的质量直接关系到最终光纤的性能，因此，本书对细节的关注将帮助读者建立对高质量预制棒制备的深刻认知。 第三部分：光纤的成型——拉丝工艺的挑战与创新 预制棒制备完成后，便进入了光纤拉丝这一关键环节。本书将详细阐述光纤拉丝的物理过程，包括预制棒的加热、软化、拉伸以及冷却。我们将深入分析影响光纤直径、同心度、圆度以及表面质量的关键参数，如拉丝温度、拉丝速度、收丝张力、冷却速率等。 拉丝炉的设计与优化： 详细介绍不同类型的拉丝炉，如电阻加热炉、感应加热炉等，以及它们在提供均匀、可控加热环境方面的作用。 拉丝过程中的应力与缺陷控制： 拉丝过程中，光纤会产生内应力，若控制不当，可能导致光纤强度下降或出现微弯。本书将深入分析应力分布的规律，以及如何通过优化冷却和张力控制来减小应力。同时，也将探讨拉丝过程中可能产生的表面缺陷，如划痕、附着物等，以及相应的预防和检测手段。 涂覆层的应用： 光纤拉丝完成后，通常需要立即进行涂覆。本书将介绍不同类型的涂覆材料（如紫外光固化丙烯酸酯）、涂覆工艺（如双层涂覆）及其在保护光纤免受机械损伤、环境影响方面的作用。 光纤结构的实现： 对于特殊结构的光纤，如单模光纤、多模光纤、保偏光纤、色散补偿光纤等，本书将介绍如何在拉丝过程中通过精确控制预制棒的折射率分布和几何形状，以及特殊拉丝技术，来实现这些复杂的光纤结构。 第四部分：先进光纤材料制备技术与发展趋势 随着通信技术的飞速发展，对光纤性能提出了更高的要求。本书的最后一部分，将聚焦于当前先进光纤材料制备技术的研究热点和未来发展趋势。 新型玻璃材料的探索： 除了传统的硅基玻璃，本书还将介绍一些正在研究中的新型玻璃材料，如氟化物玻璃、硫化物玻璃等，它们在某些特殊波段（如中红外）具有优异的传输特性。 掺杂技术的新突破： 探讨了更精密的掺杂技术，如原子层沉积（ALD）在光纤掺杂中的应用，以及如何通过精确控制掺杂浓度和分布，实现更优的光纤性能。 特殊功能光纤的制备： 重点介绍如光子晶体光纤（PCF）、大有效面积光纤、掺铒光纤（EDF）等特殊功能光纤的制备技术。例如，PCF如何通过其周期性的微结构实现对光传播的独特调控；EDF如何通过精确控制铒离子的掺杂浓度和位置，实现高效的光放大。 环境友好型制备工艺： 关注低能耗、低污染的绿色制备工艺，以及如何利用先进的模拟和优化手段，提高制备效率，减少材料浪费。 智能化与自动化： 探讨将人工智能（AI）、大数据分析等技术引入光纤材料制备过程，实现工艺参数的实时监测、预测性维护和自动化控制，从而进一步提升产品质量和生产效率。 总结： 《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》不仅仅是一本关于生产工艺的书籍，它更是一次对信息传输基石——光纤材料——从原子尺度到宏观形态的深度解析。本书以严谨的科学态度，详实的实验数据，以及对前沿技术的热情展望，为读者构建了一个完整、清晰、富有启发性的知识体系。阅读本书，您将能够理解光纤材料制备的每一个环节是如何相互关联，如何共同塑造出我们今天所依赖的高速、可靠的信息传输网络，并能深刻领会到这项看似平凡却又极其重要的技术，在现代社会中扮演着怎样的核心角色。它将帮助您深入洞察光纤技术的未来发展方向，为您的研究或工作提供宝贵的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》在技术深度上做到了令人称赞的平衡。它并没有止步于对基础概念的简单罗列，而是深入探讨了各种先进的光纤制备技术，特别是那些能够提升光纤性能和拓展应用领域的新技术。我被书中关于“新型光纤”的章节深深吸引，例如，书中详细介绍了空芯光纤、塑料光纤等，以及它们在特种通信、传感等领域的潜在应用。作者在讲解这些前沿技术时，并没有回避其中的复杂性，而是通过清晰的图示和严谨的推导，让我能够理解其背后的科学原理。对于我来说，这本书的价值不仅在于它提供了扎实的理论基础，更在于它展现了光纤技术不断发展的活力和创新潜力。这本书的阅读过程，更像是一次与科技前沿的对话，让我对未来的通信技术充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名有多年光通信从业经验的工程师来说，《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》提供了一个非常好的系统性回顾和深入理解的机会。书中对传统光纤制备工艺的阐述，虽然我早已熟悉，但作者的解读角度和细节把握，还是让我有不少新的体会。特别是关于质量控制和成本优化方面的讨论，书中结合了大量的实际案例，让理论知识变得更加接地气。我最喜欢的是书中关于“光纤故障诊断与修复”的部分，这对于日常工作中遇到的实际问题非常有指导意义。书中列举的各种故障类型，以及相应的排查步骤和解决方案，都非常详细和实用。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，通过它的指导，我能够更好地审视自己的工作，不断提升技术水平。

评分☆☆☆☆☆

这本《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》着实让我大开眼界。在阅读之前，我对光纤通信的了解仅限于“光纤传输速度快”，但这本书彻底颠覆了我的认知。它深入浅出地介绍了光纤材料的种类、特性，以及如何通过精密的制备技术来优化这些特性，从而满足不同通信需求。我非常欣赏作者在讲解各种制备工艺时，能够将理论与实践相结合，不仅阐述了原理，还详细描述了实际操作中的关键参数和注意事项。例如，对于化学气相沉积（CVD）技术的讲解，书中不仅解释了反应机理，还列举了不同型号的CVD设备以及它们在实际生产中的优缺点。此外，书中还穿插了许多与光纤性能相关的测试方法和标准，这对于我理解和评估光纤的质量非常有帮助。这本书的语言风格比较学术化，但并不过于枯燥，反而充满了严谨的科学逻辑。对于有一定光学或材料学背景的读者来说，这本书无疑是一部不可多得的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我是一位初次接触光通信领域的研究生，在这本《光纤材料制备技术/光通信技术丛书》的帮助下，我感觉自己像是进入了一个全新的世界。书的结构非常清晰，从宏观的通信系统概述，逐步深入到微观的光纤制备细节。我尤其对书中关于“光纤损耗”部分的讲解印象深刻，作者通过大量的图表和数据，详细分析了导致光纤损耗的各种因素，比如瑞利散射、吸收损耗等，并提出了相应的解决办法。这让我对如何提高光信号传输效率有了更深刻的理解。同时，书中对不同类型光纤的介绍，如单模光纤、多模光纤，以及它们在不同通信场景下的适用性，也为我选择和设计通信方案提供了重要的参考。虽然这本书涉及的技术和概念很多，但作者的写作风格非常平实，逻辑性强，即使是对于我这样的初学者，也能够循序渐进地掌握。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对光通信这个领域充满好奇，但总觉得技术门槛很高，很多理论知识看得云里雾里。这本书的出现，就像一盏明灯，一下子点亮了我对这个领域的认知。从最基础的光纤结构、工作原理讲起，到各种制备技术，比如熔融拉丝、化学气相沉积等等，作者都用一种非常易于理解的方式进行了阐述。我尤其喜欢它对各种工艺流程的细致描绘，那种抽丝剥茧般的讲解，让我感觉仿佛亲身经历了光纤的诞生过程。书中的插图也非常丰富，各种示意图、流程图、显微照片，都极大地帮助我理解那些抽象的概念。以前我总觉得“光纤”就是一个简单的玻璃丝，看完这本书才知道，原来它背后蕴含着如此精密的科学和高超的工艺。而且，这本书不仅仅停留在基础层面，还涉及到了光纤在不同通信场景下的应用，比如长途传输、短距离接入等等，这让我对光通信的未来发展有了更清晰的认识。我迫不及待地想把书里的知识应用到我的项目里，相信这本书一定会成为我宝贵的参考资料。