决定光纤特性的拉丝张力

　　λc=2πα(n12-n22)1/2 / 2.405 (3)

　　其中，α为纤芯半径，n1为芯层折射率，n2为包层折射率。由公式可以看出，λc由α、n1 和n2决定，通常α和n2 在拉丝中是不会变化的。然后当加热炉的工作温度变化时，光纤纤芯的折射率n1也会随之改变。在拉丝生产中，通常根据拉丝张力来确定加热炉工作温度，从而改变纤芯折射率n1 的分布，使 n12-n22 在一定范围内变化，进而改变光纤截止波长和模场直径。

　　为增大拉丝张力，加热炉功率减小，炉内温度降低，同时拉丝过程中，光棒芯层中的GeO2存在以下热分解平衡：

　　GeO2=GeO+1/2O2 (4)

　　当温度降低时，以上化学反应向左移动，造成GeO2的浓度增加，由于GeO2的折射率大于GeO的折射率，所以芯层折射率n1增大，由截止波长计算公式(3)可知芯层折射率n1增大，截止波长增大。同理，当拉丝张力减小时，加热炉内温度升高，以上分解反应向右移动，使GeO2的浓度减小，芯层折射率n1减小，故截止波长减小。

　　通过以上分析可知，在拉丝过程中张力增大，必须使加热炉内温度降低，从而使得光棒芯层中存在的热分解化学反应向左移动，造成GeO2的浓度增大，由于的GeO2折射率大于GeO的折射率，所以芯层折射率n1增大，同时由于包层折射率n2在拉丝中是不变量，所以芯层、包层折射率差Δn=n1-n2增大，因此折射至包层汇总的光能量减少，集中在纤芯中的光能量增强，纤芯中心所对应的光强最大值增大，即光斑的大小—模场直径减小。反之，升高拉丝炉温使得拉丝张力减小，上面的反应式向右方向移动，芯层折射率就会变小，相对折射率差也变小，折射到包层中的光能量会增加，这样模场直径就会变大。