光子晶体光纤(PCF)是二十世纪最新的科技成果之一,PCF的研究与应用已经成为当今世界热门的研究领域。尤其是最近十年,世界上对PCF的研究十分广泛,已经被广泛地应用于光纤通信、光学器件、医学检查等各个方面。但是,PCF的制备方法和它的理论发展相比,进展却十分缓慢。本文主要是针对PCF的制备工艺进行分析和设计。首先,介绍了PCF的概念、分类、特性和制备技术的发展等,分别阐述了PCF的各种制备技术和它们的优缺点,重点介绍了利用堆积法制备PCF的工艺过程和生产设备。其次,指出了在利用堆积法制备PCF的过程中存在的问题和不足,根据这些存在的问题,对拉制过程中的参数的影响进行了分析,并设计了一些简易的物理装置安装在光纤拉制塔上。分析了预制棒对PCF的影响,探索了制作预制棒的几种方法,设计了2种预制棒排布的辅助装置,利用这些装置可以有效地提高预制棒的排布速率和成功率。最后,设计了一种数字化的控制系统,实现定长剪切和自动缠绕两种功能。该系统是一种以西门子S7-200可编程序控制器作为主控制器,使用霍尔传感器、电压变送器进行信号采集,使用CO2激光器进行切割,使用电动机进行驱动的自动控制系统。软件编程采用梯形图(LAD)作为编程语言,充分利用了梯形图中的计数器、比较、跳转与标号等功能指令,实现其控制功能。其中,缠绕部分采用了PID闭环模拟控制。文章中给出了设计方法和系统框图,包括系统硬件的组态和软件的设计。对数字部分进行了实验仿真,对PID控制进行理论仿真。仿真结果表明该系统能够稳定运行,提高了光纤拉制塔的自动化水平。