光纖預(yù)制棒是光纖制造工藝中最重要的部分之一。在整個(gè)光纖光纜產(chǎn)業(yè)中，光纖預(yù)制棒、光纖、光纜占整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的利潤比約為7：2：1，光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光纖和光纜。所以，自20世紀(jì)70年代末期以來，國內(nèi)對光纖預(yù)制棒制造技術(shù)的研究和改進(jìn)便從未間斷過。

光纖預(yù)制棒是具有特定折射率剖面，用于制造光纖的石英玻璃棒，一般直徑在幾毫米至幾十毫米之間。光纖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在預(yù)制棒中形成的，而預(yù)制棒是光纖的母體和技術(shù)瓶頸所在。目前，雖然國內(nèi)已經(jīng)形成了數(shù)大光纖光纜產(chǎn)業(yè)集群，是全球第一大光纖光纜制造國，但在光纖預(yù)制棒領(lǐng)域仍有著難以言說的痛，預(yù)制棒的進(jìn)口比例約為六成。

光纖預(yù)制棒生產(chǎn)工藝多樣

在光纖正式生產(chǎn)前，先要制作出光纖預(yù)制棒。光纖預(yù)制棒的制作有多種不同方法，最常用的制作工藝是汽相氧化法。這種工藝的原理是：利用高純度金屬鹵化物的蒸汽和氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成一些氧化物微粒，這些氧化物微粒沉積在玻璃或石英體的表面，然后通過燒結(jié)而形成透明的玻璃棒，也就是光纖預(yù)制棒。通過拉絲機(jī)拉出來的裸纖具備纖芯和包層，這種方式制作出的光纖預(yù)制棒已具備了光纖的基本結(jié)構(gòu)。

管外汽相沉積法（即OVD）是1970年美國康寧公司研制的一種簡捷生產(chǎn)工藝，OVD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為火焰水解，即所需的芯玻璃組成是通過氫氧焰或甲烷焰中攜帶的氣態(tài)鹵化物（SiCl4等）產(chǎn)生的“粉末”一層一層沉積而獲得的。

汽相軸向沉積法（即VAD）是1977年由日本電報(bào)電話公司發(fā)明的一種工藝。VAD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為火焰水解。VAD工藝沉積獲得的預(yù)制棒的生長方向是由下向上垂直軸向生長的。燒結(jié)和沉積是在同一臺設(shè)備中不同位置同時(shí)完成的，即預(yù)制棒連續(xù)制造。

改進(jìn)的管內(nèi)化學(xué)氣相沉積法即（即MCVD）是1974年由美國AT＆T公司開發(fā)的經(jīng)典工藝。是一種以氫氧焰熱源，發(fā)生在高純度石英玻璃管內(nèi)進(jìn)行的氣相沉積。MCVD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為高溫氧化，由沉積和成棒兩個(gè)工藝步驟組成。

等離子體管內(nèi)化學(xué)氣相沉積法（即PCVD）是1975年由荷蘭飛利浦公司提出的微波工藝。PCVD工藝用的熱源是微波，在高純石英玻璃管內(nèi)進(jìn)行氣相沉積和高溫氧化反應(yīng)。PCVD工藝制備芯棒的工藝有兩個(gè)具體步驟，即沉積和成棒。

美、日技術(shù)制棒技術(shù)領(lǐng)先

目前，光纖預(yù)制棒的主流生產(chǎn)技術(shù)被康寧、古河、信越和阿爾卡特等數(shù)家國際大廠掌握，并對國內(nèi)實(shí)行相關(guān)技術(shù)封鎖。因此，國內(nèi)在光纖預(yù)制棒方面很容易陷入被動局面，在這方面取得突破的難度著實(shí)不小。

就全球范圍來看，美國和日本在光纖預(yù)制棒方面技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)，日本以信越化學(xué)工業(yè)株式會社、住友電氣工業(yè)株式會社、藤倉株式會社、古河電氣工業(yè)株式會社四大“家族”最具代表性。作為OVD制棒法的開創(chuàng)者，康寧則是美國光纖預(yù)制棒領(lǐng)域的王者。

近年來，隨著國內(nèi)對光纖光纜需求量的不斷增長，市場空間得到進(jìn)一步釋放。許多國外預(yù)制棒廠家瞄準(zhǔn)了這一商機(jī)，紛紛抓緊時(shí)機(jī)向國內(nèi)市場遷移。他們往往采取與國內(nèi)企業(yè)合資或者獨(dú)資的形式，將預(yù)制棒項(xiàng)目落戶于中國。

談及光纖預(yù)制棒，不得不提到日本化學(xué)工業(yè)株式會社。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國約60％預(yù)制棒依賴進(jìn)口，其中約80％又來自日本，而這其中80％就來自信越，可見其對國內(nèi)光纖光纜產(chǎn)業(yè)影響力之大。信越于1926年9月16日由小坂順造創(chuàng)立，是世界最大的晶圓制造企業(yè)之一、也是世界最大聚氯乙烯制造企業(yè)之一。

國內(nèi)光纖企業(yè)尋求新突破

近年來，在“寬帶中國”戰(zhàn)略的推動之下，國內(nèi)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷向前推進(jìn)。因此，國內(nèi)市場對光纖光纜的需求量長期處于高位，光纖預(yù)制棒的消耗量也隨之不斷增大，廣闊的市場空間吸引了美、日等預(yù)制棒產(chǎn)能過剩國的關(guān)注。

為了打破光纖預(yù)制棒制約我國光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的被動局面，國家也對該行業(yè)給予了大力支持，國內(nèi)數(shù)家光纖生產(chǎn)企業(yè)都加大了對光纖預(yù)制棒的研發(fā)投入。其中長飛、烽火、富通、亨通、中天幾家光纖企業(yè)表現(xiàn)最為突出。

提到光纖預(yù)制棒，國內(nèi)不得不提到長飛光纖，長飛是國內(nèi)最早，也是規(guī)模最大的光纖預(yù)制棒生產(chǎn)商。通過與荷蘭德拉克公司多年的合作，長飛掌握的PCVD（等離子體化學(xué)氣沉積）＋RIC／ODD（套管）制棒技術(shù)已經(jīng)具備世界領(lǐng)先技術(shù)水平。

2015年6月，長飛與日本信越化學(xué)簽署合資協(xié)議，在湖北潛江成立一家光纖預(yù)制棒生產(chǎn)企業(yè)。該項(xiàng)目采用OVD工藝制造光纖預(yù)制棒，注冊資本80億日元（約4億人民幣），總投資為125億日元（約6.25億人民幣）。目前，長飛已經(jīng)成為全球極少數(shù)同時(shí)掌握三種預(yù)制棒制造技術(shù)的光纖光纜企業(yè)。

作為國內(nèi)通信行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)之一，烽火通信。烽火擁有多模預(yù)制棒的生產(chǎn)能力，通過與藤倉公司合作生產(chǎn)單模預(yù)制棒。2011年11月，由烽火通信與日本藤倉公司合資成立的藤倉烽火光電材料科技有限公司開業(yè)投產(chǎn)。烽火通信的光棒制造采用“OVD＋VAD”工藝，實(shí)現(xiàn)了光纖預(yù)制棒從芯棒、包層到涂層的所有流程全套自制生產(chǎn)，技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

隨著國內(nèi)廠商在光纖預(yù)制棒上的持續(xù)發(fā)力，光纖光纜產(chǎn)業(yè)正在逐漸擺脫對進(jìn)口的依賴性。不過，由于目前技術(shù)水平與產(chǎn)能上的限制，仍有很長的一段路要走。

來源： OFweek光通訊網(wǎng)