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(rùn)比約為7：2：1，光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)利潤(rùn)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(guó)內(nèi)對(duì)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(guó)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(guó)，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(guó)康寧公司研制的一種簡(jiǎn)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(zhǎng)方向是由下向上垂直軸向生長(zhǎng)的。燒結(jié)和沉積是在同一臺(tái)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(guó)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(guó)際大廠掌握，并對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)行相關(guān)技術(shù)封鎖。因此，國(guó)內(nèi)在光纖預(yù)制棒方面很容易陷入被動(dòng)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(guó)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(huì)社、住友電氣工業(yè)株式會(huì)社、藤倉(cāng)株式會(huì)社、古河電氣工業(yè)株式會(huì)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(guó)光纖預(yù)制棒領(lǐng)域的王者。

近年來，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)光纖光纜需求量的不斷增長(zhǎng)，市場(chǎng)空間得到進(jìn)一步釋放。許多國(guó)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)遷移。他們往往采取與國(guó)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(guó)。

談及光纖預(yù)制棒，不得不提到日本化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)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(duì)國(guó)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(guó)內(nèi)光纖企業(yè)尋求新突破

近年來，在“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的推動(dòng)之下，國(guó)內(nèi)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷向前推進(jìn)。因此，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)光纖光纜的需求量長(zhǎng)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(chǎng)空間吸引了美、日等預(yù)制棒產(chǎn)能過剩國(guó)的關(guān)注。

為了打破光纖預(yù)制棒制約我國(guó)光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的被動(dòng)局面，國(guó)家也對(duì)該行業(yè)給予了大力支持，國(guó)內(nèi)數(shù)家光纖生產(chǎn)企業(yè)都加大了對(duì)光纖預(yù)制棒的研發(fā)投入。其中長(zhǎng)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(guó)內(nèi)不得不提到長(zhǎng)飛光纖，長(zhǎng)飛是國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)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(zhǎng)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(guó)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(cāng)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(cāng)公司合資成立的藤倉(cāng)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(guó)際先進(jìn)水平。

隨著國(guó)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(duì)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(zhǎng)的一段路要走。

來源： OFweek光通訊網(wǎng)