一种制造抗弯光纤预制棒的方法技术

一种制造抗弯光纤预制棒的方法，属于光通信技术，现有技术制得的抗弯预制棒在制作过程中纤芯和包层间易出现错位、表现为存在大量的气泡、严重影响产品合格率，且达不到较高的折射率差。本发明专利技术是在用ＶＡＤ工艺制作多孔芯棒时，在第一喷灯和第二喷灯间增加加热预收缩喷灯，然后使多孔芯棒高温脱水，得到一个玻璃化的芯棒；在制作玻璃化的芯棒时，也同时增加加热预收缩过程；此后用ＯＶＤ工艺在玻璃化的芯棒上制作多孔包层，最后得到玻璃化的光纤预制棒。该方法易于得到较高折射率差，消除气泡，提高ＶＡＤ工艺制作抗弯曲光纤预制棒的成品率；所制造光纤预制棒拉制的光纤，兼具优异的抗弯曲以及低水峰吸收损耗的特性，适用于ＦＴＴＨ和局域网接入等应用场合。

Method for manufacturing bent fiber preform

A method for manufacturing a bending optical fiber preform, belonging to the optical communication technology, the existing technology prepared by bending the preform in the production process between the fiber core and the cladding is prone to dislocation, showed the existence of a large number of bubbles, seriously affecting the rate of qualified products, and not up to the high refractive index difference. The present invention is in the production of porous mandrel with VAD process, increase the pre heating contraction in the first and second torch torch torch, and then make the porous mandrel mandrel has a high temperature dehydration, vitrification; in the production of glass rod, also increase the process of pre heating shrinkage; thereafter using OVD technology in glass rod the production of porous cladding, finally get the optical fiber preform glass rod. This method is easy to get a higher refractive index difference, eliminate bubbles, improve the anti bending optical fiber preform yield VAD fiber manufacturing process; optical fiber preform drawing, has excellent bending resistance and low water absorption loss characteristics, suitable for FTTH and LAN access applications.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信技术，具体涉及一种抗弯曲光纤预制棒制造方法。该方 法制造的光纤预制棒，能得到较高折射率差(A)，制得的光纤具有优异的抗弯 曲、和低水峰吸收损耗的特性，适用于FTTH和局域网接入等应用场合。
技术介绍
光纤到户接入技术(FTTH)作为最终的宽带接入方案，有着高速、高带宽的 巨大优势，在日本和美国已得到广泛应用，且应用范围也越来越广，在我国也 得到了越来越多的关注。FTTH做为用户接入的发展方向，最终光纤接入将替代 铜缆接入，承载各种综合业务，如语音、IPTV (宽带视频)、CATV (有线电视)、 网络游戏、宽带接入等，实现多网合一，FTTH光纤总需求量将非常庞大。FTTH做为接入的最后一段距离，受复杂应用场合的影响(多为街道、楼宇、 拐角等)，接入点多，且因布线时的悬拉、折弯因素等影响，光纤存在弯曲的现 象很多。而普通的G.652光纤弯曲半径大于30mm，如果弯曲半径小于30mm，在 光纤中传输的导模将由于辐射而损耗光功率，且弯曲半径越小，光信号的衰减 就越大；普通G. 652光纤的弯曲半径小于7. 5mm时，弯曲损耗将达2dB/Km@1550nm 以上，使光通信不能正常进行。故普通G. 652光纤在实际的FTTH工程应用存在 很大限制，需要一种弯曲半径小、弯曲损耗小的抗弯光纤，才能满足FTTH接入 的工程需要。目前制造抗弯光纤预制棒的工艺主要有VAD、 MCVD和PCVD， VAD属于外部 沉积法，而MCVD和PCVD均属于管内沉积法。管内沉积法受工艺所限，水峰吸 收衰减大，只能制造G. 652A和G. 652B常规光纤，在实际应用中，G. 652C和G. 652D 正逐渐取代常规光纤，成为市场的主流和趋势。而光纤是由光纤预制棒为母材， 同比例拉制而成，故光纤的性能取决于光纤预制棒。要使光纤预制棒所拉制的 光纤获得更好的抗弯性能，主要有二种方法， 一是对常规的G.652光纤预制棒改进，适当增加纤芯和包层的折射率差(A)。得到的抗弯光纤最小弯曲半径改进到10mm，弯曲损耗《0. 75dB/Km(gl550nm(国际电信联盟IUT.T标准，参见图4 中的a曲线，该曲线代表G.657A的弯曲损耗标准，其中Al、 A2两点的坐标分 别是(15， 0.025)、 (10， 0.75))。 二是全新设计的光纤折射率剖面，纤芯直径 更小，纤芯和包层的折射率差(A)更高。具有超强的抗弯性能，得到的抗弯 光纤最小弯曲半径达7. 5mm，弯曲损耗《0. 5dB/Km@1550nm。弯曲半径为10mm 时，弯曲损耗《0. ldB/Km肌550nm(国际电信联盟ITU. T标准，参见图4中的b 曲线，该曲线代表G.657B的弯曲损耗标准，其中B1、 B2、 B3三点的坐标分别 是(15， 0.003), (10， 0.1)， (7.5， 0.5))。 二种方法均需不同程度的增加纤芯和 包层的折射率差(A)。前述两种提高光纤抗性能的方法，均需不同程度的增加纤芯和包层的折射 率差(A)。而随着纤芯和包层的折射率差(A)提高，因材料不同，其收縮比也不一致，在制作过程中，纤芯和包层间易出现错位，表现为存在大量的气泡， 严重影响产品合格率。且纤芯掺杂材料Ge02易挥发，简单地增加Ge02原料流量， 并不能得到较高的折射率差(A )。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术制得的预制棒 制作过程中纤芯和包层间易出现错位、表现为存在大量的气泡、严重影响产品 合格率的缺陷，提供一种抗弯曲光纤预制棒制造方法，以使制得的光纤预制棒 拉制的光纤兼具优异的抗弯曲性能和极低的水峰吸收衰减。为此，本专利技术采用 以下技术方案，其特征是用VAD工艺制作多孔芯棒，在制作多孔芯棒时，在第一喷灯和第二喷灯间增加加热预收縮喷灯，在多孔芯棒脱水制作玻璃化的芯棒时，增加加热预收縮过程；此后用OVD工艺在玻璃化的芯棒上制作多孔包层，最后得到玻璃化的光纤预制棒。使用该方法能容易的得到较高折射率差(A)，并消除玻璃化的芯棒的气泡 缺陷，从而大幅提高VAD工艺制作抗弯曲光纤预制棒的成品率，降低成本。且 所制造光纤预制棒拉制的光纤，兼具优异的抗弯曲、以及低水峰吸收损耗的特 性，适用于FTTH和局域网接入等应用场合。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征所述的加热预收縮喷灯与第一喷灯、第二喷灯的指向夹角为0 360。。 所述的加热预收縮喷灯数量为1 2个。在所述的加热预收縮喷灯上设置原料气体喷射流道、可燃气体喷射体流道 和助燃气体喷射流道，三个喷射流道均指向多孔芯棒中心线上的一点。在所述的加热预收縮喷灯上设置可燃气体喷射体流道和助燃气体喷射流 道，两个喷射流道均指向多孔芯棒中心线上的一点。在所述的加热预收縮喷灯上仅设置可燃气体喷射流道，助燃气体采用空气， 可然喷射流道指向多孔芯棒中心线上的一点。加热预收縮喷灯由石英、陶瓷、或金属制成，其外形为圆形、椭圆形或矩形。经过加热预收縮喷灯处理后，多孔芯棒的密度达到0. 2 0. 6g/cm3。 制作玻璃化的芯棒时，经过加热预收縮，多孔芯棒的密度达到0.25 0.6g/cm3。光纤预制棒的剖面为阶跃型。本专利技术为解决前述提出问题所采取的制造方法在第一喷灯和第二喷灯间 增加加热预收縮喷灯，使多孔芯棒在较低的反应温度下进行沉积，得到较高的 折射率差(A)。然后通过增加的喷灯提供的热量，使纤芯多孔芯棒的密度达到 0.2 0.6g/cm3，达到预收縮的效果，减少纤芯和包层间收縮比不同出现的错位。 在制作玻璃化的芯棒时，也同时增加加热预收縮过程，使多孔芯棒的密度进一 步达到0.25 0.6g/cm3，最终得到高折射率差(A )、无气泡缺陷的抗弯光纤预帝條。根据上述方案，通过对光纤折射率分布的精确调整，可以得到优异抗弯曲 特性、并具有极低的水峰吸收衰减。本专利技术方法制造的光纤预制棒折射率差(A ) 可达0. 3 1. 0%之间，水峰吸收衰减《0. 35dB/Km。本专利技术的积极效果在于 1、 本专利技术的制造方法，可有效消除玻璃化的芯棒的气泡缺陷，容易进行生 产和质量控制，大幅提高VAD工艺制作抗弯曲光纤预制棒的成品率，降低成本。2、 本专利技术的制造方法，可以容易获得较高折射率差(A)，结合对折射率 分布的精确控制能力，可高效率地得到所设计的光纤性能，所制造光纤预制棒 拉制的光纤，兼具优异的抗弯曲、以及低水峰吸收损耗的特性。3、 本专利技术的制造方法，兼顾了光纤材料的组成和处理，通过预加热处理， 对材料的粘度和应力进行优化匹配，改善应力分布，对光纤的PMD性能进行改 善。4、 本专利技术方法制造的抗弯光纤预制棒，其光纤特性全面满足FTTH和局域 网接入的应用。且与常规光纤熔接时具有低的熔接损耗，熔接性能极好。附图说明图1是本专利技术方法设置加热预收縮喷灯的示意图。 图2是本专利技术脱水玻璃化预收縮示意图。 图3是本专利技术多孔包层和光纤预制棒的示意图。 图4是本专利技术实施例抗弯性能分布曲线示意图。l-多孔芯棒，2-玻璃化的芯棒，3-第一喷灯，4-第二喷灯，5-加热预收縮 喷灯，6-加热炉体，7-工艺气体，8-多孔包层，9-光纤预制棒。具体实施方式以下结合附图对本说明做进一步详细的说明。按照下述方法实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造抗弯光纤预制棒的方法，其特征是用ＶＡＤ工艺制作多孔芯棒（１），在制作多孔芯棒（１）时，在第一喷灯和第二喷灯间增加加热预收缩喷灯，在多孔芯棒（１）脱水制作玻璃化的芯棒（２）时，增加加热预收缩过程；此后用ＯＶＤ工艺在玻璃化的芯棒上制作多孔包层，最后得到玻璃化的光纤预制棒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海港，陈海滨，刘利，卢卫民，李群星，
申请(专利权)人：富通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]