光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤技术

一种光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤，其中光纤预制棒的制造方法包括对靶棒进行沉积处理，依次在靶棒上形成芯层、第一内包层、第二内包层及第三内包层，得到粉末体芯棒；将粉末体芯棒进行脱羟及玻璃化烧结，得到玻璃棒；对玻璃棒进行气相沉积或石英套管融缩，得到光纤预制棒，上述光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤，光纤预制棒制造时，一次完成光学芯层掺锗和包层掺氟结构的设计，降低生产难度，避免氟套管使用，减少生产成本，可批量生产，且通过所述光纤预制棒制造方法制得的光纤预制棒以及通过光纤预制棒制得的光纤，弯曲性能优异且衰减低。能优异且衰减低。能优异且衰减低。

【技术实现步骤摘要】
光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤


[0001]本专利技术涉及光纤制备的
，尤其涉及一种光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤。

技术介绍

[0002]随着宽带业务开始光纤到户，通信网络的建设重点由核心网向光纤接入网乃至于光纤到户发展。在光纤到户建设中，由于光缆被安放在拥挤的管道中或经过多次弯曲后被固定在接线盒和插座等狭小空间的线路接收端中，导致传统的G.652光纤已不能完全满足使用要求，因此光纤制造商纷纷开展抗弯曲单模光纤的研究。对于光纤制造商而言，在保证光纤光学参数(截止波长、模场直径、零色散波长)可控的范围内，需考虑如何降低弯曲损耗；在满足光纤弯曲损耗的同时，再考虑如何实现简单可控的制造工艺及低成本的光纤制造。众所周知，光纤的衰减、宏弯、光学参数性能取决于光纤预制棒的性能，因此，开发设计和制造一种抗弯曲光纤预制棒将成为光纤制造商的核心。
[0003]而提高光纤弯曲性能的途径主要有三种，分别为：减小光纤芯径使模场直径减小；提高光纤纤芯与包层折射率差；通过光子晶体光纤(PCF)、孔助光纤(HAF)等特殊工艺改变现有G.652光纤阶跃型折射率分布剖面结构。然而，现有的弯曲损耗不敏感单模光纤，光纤剖面复杂，外包层掺杂锗或氯，增加生产工艺难度，加剧剖面不稳定性，不适合批量生产。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤，生产难度低，适合大批量生产，且光纤预制棒及光纤具有良好的抗弯曲性能。
[0005]本专利技术一实施方式中提供一种光纤预制棒的制造方法，包括以下步骤：
[0006]对靶棒进行沉积处理，依次在靶棒上形成芯层、第一内包层、第二内包层及第三内包层，得到粉末体芯棒；
[0007]将粉末体芯棒进行脱羟及玻璃化烧结，得到玻璃棒；
[0008]对玻璃棒进行气相沉积或石英套管融缩，得到光纤预制棒。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，沉积所述芯层的步骤包括使用一芯层喷灯，所述芯层喷灯与水平与水平方向的夹角30
°
～90
°
，通入SiCl4、GeCl4、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在2～5g/min，GeCl4流量控制在50～300cc/min，火焰温度在850～950℃，形成芯层。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，沉积所述第一内包层时，通入SiCl4、碱金属掺杂剂、氟化物、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在5～50g/min，通入氟化物的流量控制在50～400cc/min，通入碱金属掺杂剂的流量控制在0～20cc/min，以在芯层表面形成所述第一内包层。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，沉积所述第二内包层时，通入SiCl4、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在5～20g/min，火焰温度在1250～1400℃，以在第一内包层表面形成所述第二内包层。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，沉积所述第三内包层时，通入SiCl4、氟化物、H2、O2、Ar，
其中SiCl4流量控制在10～50g/min，氟化物的流量控制在500～1000cc/min，火焰温度在1250～1400℃，以在所述第二内包层表面形成所述第三内包层。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，通入SiCl4、氟化物、H2、O2、Ar，以增加和控制所述第三内包层的掺氟深度其中SiCl4流量控制在0～5g/min，氟化物的流量控制在200～1000cc/min，火焰温度在1250～1400℃。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，烧结反应时，脱羟温度控制在800～1000℃，并通入400～1000cc/min的Cl2以及10～30L/min的He，同时通过压力控制器控制压力在5～20pa提高脱羟效果。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，烧结反应时，脱羟结束后按照2～5℃/min的升温速率升至1300℃～1600℃，保持通入10～30L/min的He。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，烧结反应时，在1100℃～1400℃之间恒温3～6h，同时保持通入10～30L/min的He，将疏松体烧结为玻璃棒。
[0017]本专利技术一实施方式中提供一种光纤预制棒，所述光纤预制棒由上述权光纤预制棒的制造方法制备而成。
[0018]本专利技术一实施方式中还提供一种光纤，由上述的光纤预制棒制备而成，所述光纤依次包括芯层、第一内包层、第二内包层、第三内包层及外包层，其中芯层的剖面中心凹陷折射率差值为0.00～0.03，相对折射率差值为0.340～0.400％，第一内包层相对折射率差值为-0.030～-0.060％，第三内包层相对折射率差值为-0.100～-0.200％。
[0019]上述光纤预制棒的制造方法、光纤预制棒及光纤，光纤预制棒制造时，一次完成光学芯层掺锗和包层掺氟结构的设计，降低生产难度，避免氟套管使用，减少生产成本，可批量生产，通过所述光纤预制棒制造方法制得的光纤预制棒以及通过光纤预制棒制得的光纤，弯曲性能优异且衰减低。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一实施方式中的光纤预制棒的制造方法的流程示意图。
[0021]图2为本专利技术一实施方式中的沉积设备的结构示意图。
[0022]图3为本专利技术一实施方式中的烧结设备的结构示意图。
[0023]图4为本专利技术一实施方式中光纤的截面示意图。
[0024]图5为本专利技术一实施方式中光纤折射率剖面图。
[0025]主要元件符号说明
[0026][0027][0028]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0031]为了便于理解，定义如下术语：折射率剖面：光纤或光纤预制棒(包括芯棒)玻璃折
射率与其半径之间的关系；
[0032]相对折射率差值：Δni＝(ni-n0)/n0，ni对应光纤各部分的折射率，n0为纯二氧化硅玻璃折射率。
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0034]本专利技术的实施例提供一种光纤预制棒的制造方法，包括以下步骤：
[0035]在芯层的表面依次沉积形成第一内包层、第二内包层及第三内包层；
[0036]将形成的包含第一内包层、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：对靶棒进行沉积处理，依次在靶棒上形成芯层、第一内包层、第二内包层及第三内包层，得到粉末体芯棒；将粉末体芯棒进行脱羟及玻璃化烧结，得到玻璃棒；对玻璃棒进行气相沉积或石英套管融缩，得到光纤预制棒。2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：沉积所述芯层的步骤包括使用一芯层喷灯，所述芯层喷灯与水平与水平方向的夹角30
°
～90
°
，通入SiCl4、GeCl4、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在2～5g/min，GeCl4流量控制在50～300cc/min，火焰温度在850～950℃，形成芯层。3.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：沉积所述第一内包层时，通入SiCl4、碱金属掺杂剂、氟化物、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在5～50g/min，通入氟化物的流量控制在50～400cc/min，通入碱金属掺杂剂的流量控制在0～20cc/min，以在芯层表面形成所述第一内包层。4.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：沉积所述第二内包层时，通入SiCl4、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在5～20g/min，火焰温度在1250～1400℃，以在第一内包层表面形成所述第二内包层。5.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：沉积所述第三内包层时，通入SiCl4、氟化物、H2、O2、Ar，其中SiCl4流量控制在10～50g/min，氟化物的流量控制在500～1000cc/min，火焰温度在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，杨强，钱宜刚，沈一春，
申请(专利权)人：中天科技精密材料有限公司，
类型：发明
国别省市：