第一节 产品生产技术发展现状
今天，网络应用对其传输介质的要求比以往任何时候都高。20年前用于承载窄带电话业务的双绞线技术，现在被用来支持高达250Mhz带宽的数字信息。
宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆)，以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所 研究 的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997)，包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间。
第二节 产品生产工艺特点或流程
一、通信铜缆生产工艺
要生产出性能优异的非屏蔽双绞线缆（UTP），必须严格控制每道主要制造工艺，包括事先仔细筛选铜导线和热塑材料，主导线的绝缘，两根主导线相互扭绞成一根双绞线，将数根双绞线合成线缆，套上线缆外皮，最后包装成品。为确保成品线缆的性能符合相关国际标准要求，每一个制造阶段，都必须经过精心设计，每一个工艺过程都必须经过严格控制。
线缆的制作包括12个步骤，从裸露的铜导线开始，到双绞线被卷在卷轴上为止。
线缆制造工艺的12个步骤
1、主导线设计
主导线用来制作双绞线，是由22到24AWG铜导线在外面裹一层绝缘材料而成。尽管它的结构看起来很简单，但是主导线的每一个特性都需要细心控制，以确保电气和机械性能符合要求。主要特性包括铜导线的横截面，铜导线外表面的轮廓和光滑度，以及在绝缘材料内部导线的同心度。
一个双绞线对包括两根22到24AWG的铜导线，每一根外面都包裹一层绝缘材料。绝缘材料里的导线的同心度是决定导线性能的关键。
插入损耗（衰减）、阻抗和回波损耗等测量参数都直接和主导线的结构有关。
插入损耗表示信号通过一段距离传输后的损耗。因此，更粗的铜导线直径，铜导线的正确退火，以及单位长度的绞线扭绞数减小，都是降低信号损耗的方法。
影响阻抗和回波损耗性能的有铜导线的直径和形状这样的物理外形，绝缘材料的性质，分散因子和主绝缘材料的厚度。表面缺陷，铜导线表面粗糙，横截面呈椭圆形，或导线直径有变化，都会导致线缆阻抗不一致，形成信号反射。主绝缘线缆的铜导体中心位置和圆截面，或椭圆度，也影响回波损耗。在压制主绝缘层之前，必须格外小心不要让裸露的铜导线受到损坏，保持导线表面的清洁，不能粘有异物。
典型的主导线制作过程是双轮绝缘压制流程，将导线绕通过两个轮子传动，通过挤压模具，进行将绝缘材料裹压在导线表面。这样作的好处有，出线速度更快，全部过程自动化，与手工相比，对导线造成的损坏几乎没有。
2、拉丝工艺
双轮绝缘压制流程的第一步是通过一组孔径递减的14-17道钻石模具，把直径较大的硬铜线（典型的12或13AWG），拉细到最后22到24AWG铜线。用一个滑轮从每个模具中拉出铜线，因为铜线被拉长，所以截面直径变小，因而随后的滑轮转动的速度也相应加快。因为在拉线的同时，产生大量的热，所以拉线设备必须不断进行冷却、润滑，以延长模具使用寿命，减少滑动，使铜线表面光滑。完成的铜导线从模具中由一个绞盘拉出，然后进行退火。
6类线缆的制造工艺包括通过一个配置盘和模具把多个双绞线对和一个星型分隔器拉出来。
由于铜导线在拉线过程会逐渐变硬，拉出来的导线会变脆易折，因此退火工艺非常重要，直接影响导线的传输性能，特别是可以降低插入损耗。退火设备将裸导线迅速加热到高温，导线被置入一个充满蒸汽的容器内，促使其适当软化，以获得所需的延展性。退火让导线更实用，提高了传输性能，特别是降低了插入损耗。
在退火工艺之后是主绝缘压制流程。绝缘材料的选择要取决于c（UL）着火等级（plenum型CMP/FT6或竖直型CMR/FT4），传输性能的等级。除了低的静电容量和漏电损耗，以及很好的绝缘性能和耐电压能力以外，绝缘材料还要灵活、耐磨。通过在绝缘材料里加入灭火物质（氯）、不易燃材料（氟）以及耐火材料（粘土），可以使线缆具有不同程度的阻燃性能。
为不同类的线缆选择主导线的绝缘材料，需要考虑许多因素。特别是压制线的速度和电气性能，它们在很大程度上将影响UTP线缆最后的价格和性能。比如，LSPVC和FEP都属于plenum型着火级别。尽管LSPVC主绝缘在350°F，相当低的温度下压制，抽线速度达到7000英尺/分钟，但美中不足的是，LSPVC组件的电气性能没有能达到5e类和6类的传输要求。
FEP组件的电气性能虽然达到数据等级，然而，由于需要特制的高温压制设备和具有独特的熔化流动特性的炭氟绝缘材料，FEP极难制造。而且，FEP的绝缘压制时的抽线速度只有区区2000英尺/分钟。由于竖直型级别的主绝缘部分的材料特性，它们可以在低温下以7000英尺/分钟的抽线速度压制出所有类的线缆。较慢的抽线速度和更好的原材料是plenum型级别线缆的成本比竖直型级别线缆高出很多的主要原因。
3、绝缘工艺
绝缘压制工艺包括熔化、均匀处理，并通过一个压制头压成（排出气泡）小的彩色的热塑小球。在这个过程中，绝缘材料压制到一个预热了的铜裸线上。
铜线在绝缘压制之前需要预热，是为了让绝缘材料很好地覆盖到铜裸线上，同时也是为了保证绝缘材料具有很好的物理性能（抗张强度和延展性）。有趣的是，双轮绝缘压制工艺过程中，抽线速度保持不变。而象一些工艺制作上的变化，诸如绝缘层厚度和表面的处理，靠调节从压制头拉出的材料的数量、塑料熔化的温度和压制的压力来实现。
随着绝缘压制抽线速度的增加，逐级冷却时间就变得越来越重要了，冷却操作必须调节得更精确。对导线进行逐级冷却确保了绝缘层很好地覆盖在导线表面，也为主导线进行无接触测试和处理作准备。主导线的冷却技术包括循环水槽和喷雾室。
使用喷水雾冷却的两个绞盘把主导线从冷却水槽里拉出来。绞盘的结构很关键，这是因为它是整个双轮绝缘压制流程的速度控制装置。水冷却绞盘和把导线从模具中拉出来的绞盘做同步转动，以确保整个制造过程中的对线牵力的平滑调节。绞盘之间和每个绞盘内部的闭环反馈确保流程速度的同步。反馈控制确保在整个流程没有一处出现迟滞，迟滞会产生“抖动”，甚至导致主绝缘层表面的磨损。
4、双绞线对的实现
通讯用线缆使用双绞线结构，既支持强大而灵活的产品设计，又获得优异的传输性能和电磁兼容能力（低的辐射泄漏和高的信号抗干扰性）。双绞线缆在抗噪声干扰（串扰）方面很成功，这是因为，它们的双绞结构支持不同的信号传输制式。这就是说，一根双绞线的两条导线（尖导线和环绕导线）上传输的信号电压幅值相等，相位相反。
双绞线结构使外界（相邻双绞线对或线缆环境）在一根线对的两条导线上产生的一对噪声，电压幅值相等而且相位也相同。基于接受两根导线的差分信号的接收设备，把线对上的噪声看做两个相近的电压值，这样，它们在信号重构过程中很容易被去掉。通过设计，4线对线缆的每个线对可以有不同的双绞数，以确保抑制外界和邻近线对带来的串扰。
在制造过程中，保持一致的线牵力和双绞线的层数是至关重要。6类线缆的双绞层更密，而且比5e类和3类线缆控制得更严格。因此，要制造更高性能的UTP线缆，必须有精度更高、技术更先进的设备以及更慢的工艺速度。
制造数据级别的双绞线，需要使用预先缠绕设备来为进行缠绕工序准备导线。预缠绕机器装有旋转着的弓，这是为了在缠绕之前，增加导线的扭转力，扭转力使两根主导线在缠绕期间自动相互缠绕。这种机械增强更好的调节了双绞线对的导线中心距，降低了返回损耗和阻抗。
缠绕设备作用在每根主导线上的扭力必须一样大，这样才能保证线对的扭绞平衡。数据级别主导线使用群绞技术，两个弓绕着一个卷轴旋转，4根导线通过分线板进入弓的轴心。当导线穿过弓时，它们还通过两个反向滑轮。每个滑轮把一对导线扭成线对，这样，这个机器就叫做“群绞设备”。这种方法的优点是增加了产量和扭绞层数的准确性。
用于5e类线缆制造的双扭绞缠绕器能同时扭绞4根线对，每一对的扭绞层数都可不同。扭绞完的线对从输出卷轴，通过以一定速度（由相应的动力传动系统组件控制速度，这个速度决定了4线对中每一个线对的扭绞层数）转动的扭绞弓，被一个主驱动绞盘拉出来。在4个线对绕在旋转的卷轴时，4个线对合成线缆。这个过程的线速一般是3类线缆300英尺/分钟，5e类线缆芯100英尺/分钟。
6类扭绞技术要求使用当今最精确的线动力驱动控制系统。例如，连续监控并保持线速稳定的伺服马达控制器和AC矢量驱动器。由于高精度双群绞设备在双轮传动中使导线绞成线对，所以双绞线的层数可以任意设定。改进的弓设计减小了由于线对上的侧力或拉力造成的性能下降。
4线对在最后的套线缆外皮之前合成线缆。在这道工序里，扭绞线对或扭绞线对和填充材料（象星型分隔器），通过一个分线板和模具，合成线缆。成缆工序增加了线缆的灵活性和强度，也有助于防止在套上线缆外皮后线对松动并分开。
5、套装线缆外皮和包装
给线缆芯套上外皮主要是为了保护线缆不会在使用中损坏，扭绞的线对不会变形。在套外皮期间，可以先在线缆芯上系上拉索。
线缆外皮正在被套在绝缘导线外面，外皮保护线缆不会在使用时受到损坏，也避免了双绞导线拧绞圈数的变化。
目前，国内各类布线线缆主要还是以PVC外护套为主，而PVC会发生绝缘老化，发脆，已及燃烧时会散发出HCI等有害气体和烟雾，已引起人们的重视。因此，随着人们环保安全意识的不断增强，在国内外的重大工程中环保型线缆即“低烟无卤无毒”阻燃线缆的运用已越来越普遍。
在护套生产时，喷墨打印机在外皮上印上图标符号。这些标记一般包括相反的连续长度，制造日期和可追溯的识别标签。在重新缠线时，线缆的长度，从主卷轴上的10万英尺缩短到最后包装的1000英尺。
包装可有的选择包括，木制的卷轴，以及“无轴”盒（通常都指Reelex牌产品）。无轴包装需要与其它包装不同的设备把加工的线缆盘成一个线缆自支承的8字型，放入一个装有出线嘴的纸盒里，使用时，随意从出线嘴里抽出线缆。
二、通信光纤生产工艺
通信用光纤大多数是由石英玻璃材料组成的。光纤的制造要经历光纤预制棒制备、光纤拉丝等具体的工艺步骤。最常使用的工艺是两步法：第一步采用四种气相沉积工艺，即：外气相沉积（OutsideVapourDeposition-OVD）、轴向气相沉积（VapourAxialDeposition-VAD）、改进的化学气相沉积（ModifiedChemicalVapourDeposition-MCVD）、等离子化学气相沉积（PlasmaChemicalVapourDeposition-PCVD）中的任一工艺来生产光纤预制棒的芯棒；第二步是在气相沉积获得的芯棒上施加外包层制成大光纤预制棒。值得强调的是，光纤预制棒的光学特性主要取决于芯棒的制造技术，光纤预制棒的成本主要取决于外包技术。
1、芯棒制造
芯棒制造技术普遍采用气相沉积工艺，如OVD、VAD、MCVD、PCVD。其中OVD工艺是1970年美国康宁公司的Kapron研发的简捷工艺。OVD工艺的化学反应机理为火焰水解，即所需的芯玻璃组成是通过氢氧焰或甲烷焰中携带的气态卤化物（SiCl4等）产生“粉末”逐渐地一层一层沉积而获得的。OVD工艺有沉积和烧结两个具体工艺步骤：先按所设计的光纤折射分布要求进行多孔玻璃预制棒芯棒的沉积（预制棒生长方向是径向由里向外），再将沉积好的预制棒芯棒进行烧结处理，除去残留水份，以求制得一根透明无水份的光纤预制棒芯棒，OVD工艺最新的发展经历从单喷灯沉积到多喷灯同时沉积，由一台设备一次沉积一根棒到一台设备一次沉积多根棒，从而大大提高了生产率，降低了成本。
VAD工艺是1977年由日本电报电话公司的伊泽立男等人，为避免与康宁公司的OVD专利的纠纷所发明的连续工艺。VAD工艺的化学反应机理与OVD工艺相同，也是火焰水解。与OVD工艺不同的是，VAD工艺沉积获得的预制棒的生长方向是由下向上垂直轴向生长的。烧结和沉积是在同一台设备中不同空间同时完成的，即预制棒连续制造。VAD工艺的最新发展由70年代的芯、包同时沉积烧结，到80年代先沉积芯棒再套管的两步法，再到90年代的粉尘外包层代替套管制成光纤预制棒。
MCVD工艺是1974年由美国AT&T公司贝尔实验室的Machesney等人开发的经典工艺。MCVD工艺为朗讯等公司所采用的方法。MCVD工艺是一种以氢氧焰热源，发生在高纯度石英玻璃管内进行的气相沉积。MCVD工艺的化学反应机理为高温氧化。MCVD工艺是由沉积和成棒两个工艺步骤组成。沉积是获得设计要求的光纤芯折射率分布，成棒是将巳沉积好的空心高纯石英玻璃管熔缩成一根实心的光纤预制棒芯棒。现MCVD工艺采用大直径合成石英玻璃管和外包技术，例如用火焰水解外包和等离子外包技术来制作大预制棒。这些外包技术弥补了传统的MCVD工艺沉积速率低、几何尺寸精度差的缺点，提高了质量、降低了成本，增强了MCVD工艺的竞争力。
PCVD工艺是1975年由荷兰飞利浦公司的Koenings提出的微波工艺。长飞公司采用的就是这种工艺。PCVD与MCVD的工艺相似之处是，它们都是在高纯石英玻璃管管内进行气相沉积和高温氧化反应。所不同之处是热源和反应机理，PCVD工艺用的热源是微波，其反应机理为微波激活气体产生等离子使反应气体电离，电离的反应气体呈带电离子。带电离子重新结合时释放出的热能熔化气态反应物形成透明的石英玻璃沉积薄层。PCVD工艺制备芯棒的工艺有两个具体步骤，即沉积和成棒。沉积是借助低压等离子使流进高纯石英玻璃沉积管内气态卤化物和氧气在大约1000C°的高温下直接沉积成设计要求的光纤芯玻璃组成。成棒则是将沉积好的石英玻璃管移至成棒用的玻璃车床上，利用氢氧焰高温作用将该管熔缩成实心的光纤预制棒芯棒。PCVD工艺的最新发展是采用大直径合成石英玻璃管为沉积衬底管，沉积速率提高到了2~3g/min，沉积长度达到1.2~1.5m。
2、外包层制造
外包层制造技术主要有套管法、等离子喷涂法、火焰水解法等。外包层制造技术是光纤通信全球性高速发展应运而生的大光纤预制棒制造新技术。外包层技术发展和完善的目的是将光纤预制棒做的更粗、更长，即提高光纤生产率，降低生产成本，使光纤通信比其他介质的通信形式具有更大、更强的竞争力。外包层技术中的套管法是将气相沉积工艺制成的芯棒置入一根作光纤外包层的高纯石英玻璃管内制造大预制棒技术。等离子喷涂法是用高频等离子焰将石英粉末熔制于气相沉积工艺得到的芯棒上制成大预制棒的技术。火焰水解法（粉末外包）实质上就是OVD、VAD等火焰水解外沉积工艺在芯棒上的应用。
通常，将气相沉积法工艺和外包层技术结合制成的大预制棒直径缩小，且保持芯包比和折射率分布恒定的操作称为光纤拉丝。拉丝过程中要对裸光纤施加预涂覆层保护。涂覆层既可以保护光纤的机械强度、隔离外界潮湿，又可以避免外应力引起光纤的微弯损耗。此外，高速拉丝还应注意光纤的充分冷却，消除光纤中的残余内应力，以求确保光纤的翘曲度指标最优。
第三节 国内外生产技术发展趋势 分析
传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中，全波光纤将是以后开发的重点，也是现在
研究
的热点。从长远来看，XPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向。但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看，它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。
免责申明：本文仅为中经纵横
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