1996年光纤PCVD激光熔融过程深度分析与参数优化

光纤PCVD法（Photonic Crystal Vapor Deposition）是一种利用激光进行熔融处理的光纤预制棒制造工艺，它在1996年由王智、吴峰和吴重庆等人在北方交通大学的研究中得到了深入探讨。文章的核心内容是基于热传导理论与激光等离子体混合气相沉积(LPHVD)技术，对激光在光纤预制棒上的熔融过程进行了细致的分析。 首先，研究者从激光功率密度这一关键参数出发，它直接影响到熔融区域的能量输入效率。通过控制激光的功率，可以精确控制熔融速率和深度，从而影响最终预制棒的形态和性能。高功率密度有助于提高熔融速度，但过高的功率可能会导致材料过热，影响其结构完整性。 其次，光斑尺寸也起着决定性作用。光斑的大小决定了能量在预制棒表面的分布，较大的光斑意味着更均匀的能量分布，有利于整体熔融；然而，过大的光斑可能导致边缘部分熔融不充分。因此，优化光斑大小与激光功率的匹配是确保熔融质量的关键。 平动速度和转动速度则是影响熔融过程的运动控制参数。平动速度决定了预制棒在激光照射下的移动速度，而转动速度则保证了熔融区域的连续性和一致性。通过对这两个参数的优化，可以找到一个最佳组合，使得熔融时间和熔融厚度达到理想状态。 研究者通过实验和理论计算，揭示了激光功率密度、光斑尺寸、平动速度和转动速度之间的相互作用关系，以及它们如何影响熔融时间、熔融厚度等重要参数。这些研究成果对于优化光纤PCVD法的生产工艺，提升光纤预制棒的质量和生产效率具有重要意义。 此外，文章还提及了光纤预制棒的激光熔融过程是在等离子体气氛下进行的，这类似于OVD（Organic Vapor Deposition，有机气相沉积）法中二氧化硅粉末的熔融沉积，进一步扩展了激光熔融技术在光纤制造中的应用范围。 这篇论文为光纤PCVD法中的激光熔融工艺提供了深入的理论支持和实践经验，对于推动光纤制造技术的发展具有重要的学术价值。