光纤材料制备技术 9787563548958 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

魏忠诚 著

图书标签:

• 光纤材料
• 光纤制备
• 材料科学
• 光学工程
• 通信工程
• 高分子材料
• 无机材料
• 物理学
• 工程技术
• 激光技术

店铺： 韵读图书专营店

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563548958

商品编码：29658767942

包装：平装

出版时间：2016-09-01

图书基本信息
图书名称	光纤材料制备技术	作者	魏忠诚
定价	48.00元	出版社	北京邮电大学出版社
ISBN	9787563548958	出版日期	2016-09-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

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，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0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；2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。

作者简介

目录

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 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 0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 1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 甲基酸氟化酯类均聚物制备方法 2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

编辑推荐

文摘

序言

《光纤材料制备技术》这本书，虽然书名直指其核心内容，但其背后所蕴含的科学原理、工艺流程以及对未来通信和传感技术的深远影响，则远非几个字所能概括。这本书不仅仅是关于如何“制造”光纤的，它更是深入探讨了构成光纤的微观世界，以及如何通过精密的控制来塑造这些材料，使其能够以接近光速传递信息。 首先，让我们从光纤最基础的构成材料——二氧化硅（SiO₂）说起。大多数光纤的核心与包层都由高纯度的二氧化硅构成，但这里的“高纯度”可不是简单的市售玻璃。为了保证光信号在传输过程中损耗最小，这些二氧化硅需要达到“电子级”甚至更高的纯度。这意味着其中几乎不含任何杂质离子，例如过渡金属离子（如铁、铜、镍）会显著吸收特定波长的光，导致信号衰减；而羟基（OH⁻）则会在红外波段引起散射损耗。因此，制备高纯度二氧化硅是光纤制造的第一道也是至关重要的一步。 这本书会详尽介绍几种主流的高纯度二氧化硅制备方法。其中，气相氧化法（VAD, Vapor Axial Deposition）和内外气相沉积法（MCVD, Modified Chemical Vapor Deposition）是应用最广泛的技术。气相氧化法通常是在高温下，将四氯化硅（SiCl₄）与氧气（O₂）反应，生成气相二氧化硅纳米颗粒，然后这些颗粒在旋转的石英棒上逐渐堆积，形成预制棒（preform）。而MCVD法则是在一根旋转的石英管内，通入含有四氯化硅、四氯化锗（GeCl₄）等掺杂剂的混合气体，并在外部用氢氧火焰加热，使其发生化学反应，生成SiO₂和掺杂剂的氧化物，沉积在石英管内壁，同样形成预制棒。 在这些制备过程中，掺杂技术是塑造光纤传输特性的关键。通过在二氧化硅基体中引入不同的掺杂剂，可以改变光纤的折射率，从而实现不同功能。例如，在核心区掺杂二氧化锗（GeO₂）可以提高其折射率，使其高于包层（折射率为SiO₂），这样在光纤内部传播的光就会被限制在核心区。这本书会详细阐述掺杂剂的种类、掺杂浓度对光纤性能的影响，以及如何精确控制掺杂过程，以获得具有特定折射率分布的光纤。此外，一些特殊功能光纤，如色散位移光纤（DSF）和非零色散位移光纤（NZ-DSF），其设计就依赖于复杂的掺杂技术来控制其色散特性，以满足高速长距离通信的需求。 除了掺杂二氧化硅，书中还会探讨其他光纤材料的制备技术。例如，氟化物玻璃光纤，以氟化镨（PrF₃）等为主要成分，具有在1.3微米和1.5微米波段的低损耗特性，适用于中红外通信。重金属氧化物玻璃光纤，如基于氧化铋（Bi₂O₃）的玻璃，也展现出在特定波段的优异性能。这些新型光纤材料的制备，往往需要更复杂的工艺和更苛刻的条件，书中会深入剖析其化学成分、制备难点以及潜在的应用前景。 一旦预制棒被制备出来，下一步就是光纤拉丝。这是一个高度精密且对环境要求极高的过程。预制棒被垂直悬挂在拉丝塔的顶部，并在一个加热炉中被加热到约2000°C，使其软化。在重力的作用下，熔化的预制棒底部开始向下延伸，形成一条细长的玻璃纤维。在这个过程中，拉丝速度和加热温度的精确控制至关重要。过快的拉丝速度或过高的温度可能导致光纤表面产生缺陷，影响其机械强度和光学性能；过慢的拉丝速度则会降低生产效率。 拉丝过程中，涂覆层的制备同样不可或缺。在光纤被拉出的瞬间，会立即被一层或两层聚合物涂覆层包裹。第一层是缓冲层（primary coating），通常具有较低的杨氏模量，用于吸收应力，保护光纤免受外部机械损伤。第二层是外保护层（secondary coating），具有更高的硬度和耐磨性，提供更强的机械保护。书中会详细介绍不同类型的聚合物材料（如丙烯酸酯），它们的固化机理（如紫外光固化），以及涂覆层的厚度和硬度对光纤整体性能的影响。这些涂覆层不仅是物理保护，它们的设计也关系到光纤在极端环境下的可靠性，如温度变化、弯曲应力等。 光纤的质量检测是贯穿整个制备过程的重要环节。从原材料的纯度分析，到预制棒的尺寸和折射率分布测量，再到拉丝过程中光纤直径的实时监控，以及最终成品的损耗、模场直径、截止波长等参数的检测，每一步都离不开先进的检测手段。书中会介绍诸如瑞利散射计、干涉仪、OTDR（光时域反射仪）等常用检测设备的工作原理和应用。这些检测不仅是为了保证当前生产的光纤符合标准，更是为了通过反馈信息来优化制备工艺，提高产品质量。 此外，光纤的特殊制备技术也是本书的一大亮点。例如，微结构光纤（Microstructured Optical Fibers, MOFs），又称光子晶体光纤（Photonic Crystal Fibers, PCFs）。这类光纤通过在光纤内部引入周期性的空气孔，从而实现对光传播的独特调控。书中会详细介绍不同类型的微结构光纤，如空芯光纤、晶格光纤，以及它们独特的制备挑战，例如如何精确控制微孔的尺寸、形状和排列。微结构光纤在超连续谱产生、非线性光学、传感等领域具有广阔的应用前景。 还有，偏振保持光纤（Polarization-Maintaining Fibers, PMF）的制备也是一个重点。这类光纤能够保持输入光的偏振状态，对于一些依赖偏振信息的应用至关重要，例如干涉仪、光陀螺等。书中会探讨多种实现偏振保持的机制，如椭圆包层光纤、应力圆盘光纤等，以及相应的制备工艺。 总而言之，《光纤材料制备技术》这本书，是一部系统性阐述光纤从基础材料到精密成品的科学著作。它不仅涵盖了传统通信光纤的制造流程，更深入探讨了新型光纤材料的研发与制备，以及对光纤性能进行精准调控的各种技术手段。这本书适合于从事光纤通信、光电子技术、材料科学等领域的科研人员、工程师以及相关专业的学生阅读，它将为你打开一个关于光纤制造的精密世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在实验室工作的研究人员，我深知“工欲善其事，必先利其器”的道理。很多时候，制备工艺上的微小差异，最终会在成品光纤的性能上体现出天壤之别。这本书最打动我的地方，是它在描述每一个制备阶段时，都非常注重对“缺陷控制”的讨论。它没有回避工艺中必然出现的副反应、杂质引入和结构不均匀性等问题，反而将这些视为核心挑战进行系统分析，并给出了相应的抑制或消除策略。比如，它对气氛纯度的要求，对反应温度场的梯度控制，以及后续的拉丝过程中的张力与冷却速率的协同作用，都有非常细致的论述。这些内容不是教科书上那种一笔带过的理论公式，而是基于大量实验数据和失败教训总结出来的“血泪史”。我感觉作者一定是一个身经百战的实践者，只有经历过无数次的失败和优化，才能提炼出如此精炼、实用的操作指南。这本书更像是一本“避坑手册”，而不是简单的知识介绍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当现代，黑白分明的色块，配上几个抽象的光影线条，一下子就抓住了我的眼球。我拿到书时，首先被它的厚度和质感所吸引，纸张的选择很不错，拿在手里沉甸甸的，感觉是一本很有分量的专业著作。从目录上看，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的方方面面，这对于我们这些想深入了解某个领域的人来说，简直太友好了。尤其是它似乎对某些复杂的物理过程做了非常直观的图解，这一点非常重要，因为文字描述有时候总是显得干巴巴的，而一张好的示意图胜过千言万语。我特别期待阅读关于材料纯化和微结构控制的那几个章节，希望它能提供一些不同于我过去接触过的那些传统教材的视角和处理方法。毕竟，在这个快速迭代的领域里，掌握最新的、最精细的制备工艺是决定性的，这本书看起来似乎在这方面下了不少功夫，从标题就能感受到那种对技术细节的极致追求。整体而言，初步印象是：这是一本制作精良、内容扎实，值得收藏和细细研读的工具书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，现在市面上的技术书籍很多都有一个通病，就是内容更新得不够快，或者对新兴的技术方向关注不足。我拿起这本书翻阅时，着重看了关于新型光纤材料，比如特种玻璃和新型复合材料制备的部分，发现它的信息量和深度都远超我的预期。它不仅涵盖了传统的石英基材料的制备精要，还深入探讨了对折射率、非线性特性要求极高的光子带隙光纤（PBGF）以及某些生物医学应用中的柔性光纤的制备难点和解决方案。这种前瞻性视角非常难得。更重要的是，它并没有停留在概念层面，而是详细列举了实现这些高难度结构所必需的关键设备参数和操作流程，这无疑大大缩短了研究人员将理论转化为实际产品的周期。阅读体验上，它的排版清晰，图表配色专业又不失美感，阅读起来非常舒适，长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳，这对于一本工具书来说是加分项，体现了出版社的专业素养。

评分☆☆☆☆☆

我之前读过几本关于光学和半导体材料的书，但它们往往过于偏重理论推导，读起来非常晦涩，很多公式和模型我看了半天也难以在实际操作中找到对应点，读完后感觉知识点很零散，不成体系。这本《光纤材料制备技术》给我的感觉完全不同。它的叙述方式更像是经验丰富的老工程师在手把手地传授经验，语言虽然专业，但逻辑性极强，总能把复杂的工艺步骤分解成易于理解的小单元。我注意到它在讨论不同掺杂体系时，详细描述了温度梯度和气氛控制对最终材料性能的影响，这正是实践中常常遇到的“瓶颈”问题。更让我惊喜的是，书中似乎还穿插了一些实际的案例分析，比如某个特定应用场景下，如何通过调整前驱体配比来优化光纤的损耗特性。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的编排结构，对于科研工作者来说是极其宝贵的财富，它意味着这本书不仅仅是知识的堆砌，更是智慧的沉淀。我打算先通读一遍，重点标记那些关于“工艺窗口”的描述，那才是真正体现作者功力的地方。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计也十分巧妙，它似乎遵循了材料从原子尺度到宏观器件的逻辑链条进行组织。一开始的章节奠定了材料科学的基础，随后逐步过渡到具体的熔炼、提拉和后处理技术。我尤其欣赏它对“表征技术”与“制备工艺”的联动论述。很多书籍将材料表征作为独立的章节，但这本书似乎将表征结果直接嵌入到工艺流程的反馈环节中进行讨论，例如，通过哪种光谱技术可以快速判断当前拉丝阶段的羟基含量是否达标，以及如何根据扫描电镜的图像结果反推上一步烧结的温度是否过高。这种闭环的思维模式，极大地提升了书籍的实用价值和指导性。它不仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“怎么判断做得对不对”以及“为什么会出错”。对于想要建立自己一套成熟制备体系的人来说，这本书提供的这种系统性思维框架，比任何单一的技术诀窍都要宝贵得多。我强烈推荐给所有从事光纤、光波导材料研发和生产的工程师和学生。