长飞光纤：预制棒 PCVD气相沉积与光纤拉丝 CPO 光纤先进光互联工艺及工况

公司简介

长飞光纤光缆股份有限公司（601869.SH，06869.HK），1988 年成立，总部湖北武汉光谷，A+H 两地上市头部企业。国内光纤光缆产业kai创者，全球唯yi同时掌握 PCVD、VAD、OVD 三大光纤预制棒核心沉积工艺并实现产业化量产的企业。从传统通信光纤起步，延伸至 AI 智算中心光互联、CPO 共封装光学、空芯光纤、多芯光纤、保偏光纤、光纤阵列 FA、特种激光光纤赛道。设立多个技术研发子平台，聚焦预制棒芯棒沉积、高温拉丝、光纤精密阵列耦合、光器件封装四大方向，产品覆盖骨干网、海底光缆、数据中心、GPU 直连 FTTG、CPO/OIO 光电共封装、激光、传感等场景。核心工艺链路：高纯石英衬管预处理、PCVD 等离子体气相沉积、VAD/OVD 粉体沉积、预制棒熔缩 / 套管组装、2000℃+ 高温拉丝、光纤退火冷却、紫外涂覆固化、光纤阵列切割研磨、精密耦合封装。石英光纤相比铜线与传统互联线缆，具备超低信号损耗、超大带宽、低时延、抗电磁干扰优势，适配 AI 算力集群、高速 CPO 光模块高密度光电互联，是下一代智算网络底层光连接核心方案。

产品工况特点

预制棒 PCVD 等离子气相沉积工序，高纯气体等离子反应环境PCVD 工艺在石英衬管内部激发微波等离子体，高纯硅源、掺杂气体发生气相沉积，在管壁逐层沉积折射率可控的石英玻璃层，再高温熔缩为实心芯棒。工艺腔持续等离子体轰击、腐蚀性特种掺杂气体环境；腔体绝缘件、石英内衬、密封件需耐等离子侵蚀、低析出、极低颗粒污染，微小颗粒、杂质会造成预制棒折射率剖面畸变、气泡、条纹缺陷，直接导致光纤衰减超标报废。衬管为高纯石英薄壁管材，易磕碰损伤，腔体内部温度均匀性、气体流量配比控制精度要求ji高；工艺管路输送高纯特种气体，对管路洁净度、泄漏率管控严苛。

VAD/OVD 外沉积烧结工艺，氢氧高温火焰 + 粉体沉积工况VAD 轴向沉积、OVD 管外沉积采用氢氧焰高温热源，气态原料氧化生成二氧化硅粉体逐层沉积，后续高温脱水烧结、玻璃化形成预制棒母棒。生产环境存在高温火焰、水汽、粉体粉尘，炉体保温件、喷嘴、陶瓷导向件需要耐高温、抗粉尘冲刷、低掉粉；粉体团聚、气流扰动会造成预制棒径向折射率不均。烧结炉内气氛、负压环境需要稳定真空抽排，粉尘颗粒一旦进入沉积面会形成光纤内部散射缺陷，影响空芯光纤、多芯光纤等特种产品良率。

高温拉丝塔拉制工艺，超 2000℃高温 + 微张力精密控制工况预制棒送入拉丝塔，石墨加热炉 2000℃以上高温软化石英母材，在恒定微张力下拉制成 125μm 裸石英光纤，单根预制棒可连续拉丝数千至上万公里。石墨炉高温工况，石墨件易氧化损耗，炉腔气氛保护、负压排气系统需要持续稳定运行；光纤直径实时闭环控制，张力微小波动会造成纤径波动、微弯损耗上升。裸纤脆性，传输导轮、陶瓷导向槽要求高光滑、低摩擦、无颗粒，避免光纤表面划痕、微裂纹，直接影响光纤机械强度与长期可靠性。拉丝后快速退火冷却，温控均匀性要求高，消除光纤内部残余应力。

光纤涂覆与紫外固化，高纯流体 + 紫外固化洁净工况裸光纤立刻进入涂覆工位，双层丙烯酸酯涂层涂覆 + 紫外固化，形成 250μm 成品光纤。涂覆腔体为洁净环境，涂层药液为高纯光敏树脂，配套高纯流体输送管路、精密计量泵与高纯隔膜阀，流量漂移、药液杂质会造成涂层厚薄不均、气泡、涂层剥离不良。紫外灯组持续辐照，腔体内部存在挥发单体，需要稳定排气，控制 VOC 与微小液滴污染。

光纤阵列 FA 研磨、CPO 光器件耦合封装，精密微加工洁净工况面向 CPO/OIO 共封装光互联的光纤阵列产品，需要光纤精密排布、V 槽定位、端面切割、光学研磨、耦合粘接。V 槽基板多为石英 / 玻璃基材，加工易崩边；端面研磨要求纳米级表面粗糙度，洁净间百级 / 千级管控，颗粒污染直接造成端面回损、耦合损耗超标。点胶固化、对准耦合工位对载台平面度、定位精度、温控稳定性要求严苛，微小振动将导致光纤与硅光波导对位偏移，影响 CPO 模块光学性能。

玉崎半导体合作逻辑

长飞预制棒沉积、拉丝塔、光纤阵列封装线大量采用日系真空设备、高纯流体元器件、耐高温精密陶瓷组件，玉崎半导体作为泛半导体与光电子设备耗材技术服务商，双方合作逻辑：真空系统配套供货供应荏原干式真空泵、真空波纹管、真空角阀、压力规组件，用于 PCVD 等离子沉积腔、VAD/OVD 烧结炉、拉丝炉气氛负压抽排、光纤阵列真空吸附工位，维持腔体稳定负压，抑制振动，减少粉尘、油气污染，保障预制棒沉积均匀性、光纤拉丝稳定性，降低光纤衰减缺陷。高纯流体元器件方案提供高纯隔膜阀、质量流量计、高纯管路组件，用于 PCVD、VAD/OVD 特种工艺气体输送、涂覆树脂药液供给，精准控制掺杂气体、前驱体、高纯载气流量，严控微量杂质、水汽引入，保障预制棒折射率剖面一致性、涂层涂覆精度，支撑 CPO 光纤阵列产品良率提升。精密陶瓷耗材协同提供定制陶瓷导轮、陶瓷导向件、陶瓷喷嘴、陶瓷绝缘内衬件，适配预制棒气相沉积、高温拉丝光纤导引、光纤阵列 V 槽载具；耐高温、低颗粒、高耐磨，降低光纤表面划伤、粉尘污染风险，推进光电子精密加工陶瓷耗材国产化替代，减少备件采购周期。新工艺开发阶段技术协同玉崎熟悉日系真空、流体零部件工况参数，在长飞空芯光纤、多芯光纤、CPO 光纤阵列新工艺中试与产线扩产阶段，协助零部件选型评估、备件上机验证；产线量产阶段提供备件稳定供应、失效初步分析，缩短气相沉积、拉丝工艺调试周期，降低产线停机风险，支撑 AI 智算 CPO 光互联、新型特种光纤产业化落地。

四、总结

长飞光纤依托自主 PCVD/VAD/OVD 三大预制棒沉积核心技术，从传统通信光纤延伸至 AI 智算、CPO 共封装光互联、空芯光纤、多芯光纤赛道。产线工况融合等离子气相沉积、2000℃超高温拉丝、粉体烧结、高纯流体涂覆、光学精密研磨，兼具等离子腐蚀、高温热冲击、粉体粉尘、高纯洁净环境等复杂工况，对真空系统、高纯阀组、耐高温精密陶瓷组件稳定性要求高。玉崎半导体依托荏原真空泵、高纯流体元器件、先进陶瓷耗材产品线，为长飞预制棒产线、拉丝塔、光纤阵列封装中试线与量产产线提供设备零部件、耗材方案与工况验证支持，共同推进光通信与 CPO 光电封装设备配套供应链国产化。