【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光纤制备的，尤其涉及一种光纤预制棒的制备方法及光纤预制棒。
技术介绍
1、低衰减光纤技术是大容量传输与长距离传输系统的核心基础材料。低衰减光纤研制的核心是降低光纤中的散射损耗，因此低衰减光纤通常采用纯二氧化硅纤芯设计，为了形成全反射的波导结构，当纤芯采用纯硅芯时，包层材料不能为传统的纯硅芯材料，因此必然需要在纯二氧化硅纤芯周围沉积低相对折射率的材料，通常都是掺杂氟元素来形成包层，这里一般采用掺氟套管作为包层材料，包层相对折射率降低，这样相比纯硅芯的芯区，可构成全反射条件。然而，当包层掺氟后，其粘度会降低，芯包层在高温下粘度是不同的。如果芯棒和包层的粘度相差较大，光纤制造过程中，由于粘度的失衡，造成在制造过程中高低温的热胀冷缩不匹配，从而导致芯棒和包层之间会因此存在较大的应力。这些应力作用于芯棒，将造成芯棒中通过的光的损耗大幅增加。因此，业内制造低衰减光纤时，采用芯棒掺碱金属降低粘度，从而实现芯棒和内包层的粘度匹配。
2、在制备光纤预制棒时，一般掺氟套管套设与芯棒外侧，并将套有掺氟套管的芯棒放置于烧结炉中进行烧结，以形成具有掺氟外包层的光纤预制棒。
3、然而，上述相关技术中使用烧结炉烧结后形成的掺氟层的掺氟均匀性较差，导致掺氟层的掺氟深度不均，不利于掺氟层和芯棒之间的粘度匹配。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种光纤预制棒的制备方法及光纤预制棒，用于解决上述相关技术中使用烧结炉烧结后形成的掺氟层的掺氟均匀性较差，导致掺氟层的掺氟深度不均，不利于掺
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
3、本申请实施例的第一方面提供一种光纤预制棒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤；
4、提供芯棒；
5、将所述芯棒放置于外气相沉积设备的沉积腔内；
6、在所述芯棒的表面形成第一掺氟层；
7、在第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层，并形成粉末体棒；所述渐变掺氟层的掺氟深度沿背向所述第一掺氟层的方向逐渐降低；
8、将所述粉末体棒放置于烧结炉中烧结，以形成光纤预制棒。
9、在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。
10、在一种可能的实现方式中，所述在所述芯棒的表面形成第一掺氟层的步骤包括；
11、控制第一喷灯在所述芯棒的轴向移动并向所述芯棒的表面喷射第一掺氟硅料；
12、当所述芯棒表面的所述第一掺氟硅料达到第一预设厚度时，关闭所述第一喷灯，并形成所述第一掺氟层；
13、所述第一预设厚度与所述芯棒的外径之比大于等于0.5且小于等于1。
14、在一种可能的实现方式中，所述控制第一喷灯在所述芯棒的轴向移动并向所述芯棒的表面喷射第一掺氟硅料的步骤包括：
15、点燃第二喷灯和第三喷灯；
16、控制所述第一喷灯、所述第二喷灯和所述第三喷灯同时沿所述芯棒的轴向同向移动，以通过所述第二喷灯和所述第三喷灯控制所述第一喷灯的火焰形状；
17、其中，所述第一喷灯、所述第二喷灯和所述第三喷灯在垂直于所述芯棒轴向的方向上间隔排布，且所述第一喷灯位于所述第二喷灯和所述第三喷灯之间；
18、所述第二喷灯和所述第三喷灯在所述芯棒的轴向上与所述第一喷灯间隔设置。
19、在一种可能的实现方式中，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤包括；
20、控制所述第一喷灯沿所述芯棒的轴向移动并喷射第二掺氟硅料，以形成数层第二掺氟层；
21、控制所述第二喷灯和所述第三喷灯沿所述芯棒的轴向移动并喷射第一硅料，以形成数层第一硅层；
22、数层所述第二掺氟层和数层所述第一硅层在所述第一掺氟层的外表面沿径向交替堆叠设置，并形成堆叠结构层；
23、关闭所述第一喷灯、所述第二喷灯和所述第三喷灯，并形成所述渐变掺氟层；
24、其中，数个所述第二掺氟层的掺氟深度沿背向所述第一掺氟层的方向逐渐降低。
25、在一种可能的实现方式中，所述形成堆叠结构层的步骤之后还包括：
26、测量所述堆叠结构层的厚度是否达到第二预设厚度；
27、若达到所述第二预设厚度，则关闭所述第一喷灯、所述第二喷灯和所述第三喷灯；
28、若未达到所述第二预设厚度，则继续沉积所述第一硅层和所述第二掺氟层，以使所述堆叠结构层的厚度达到所述第二预设厚度；
29、其中，所述第二预设厚度为所述第一预设厚度的1.5倍。
30、在一种可能的实现方式中，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤之后还包括：
31、在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层。
32、在一种可能的实现方式中，所述在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层的步骤包括：
33、控制所述第一喷灯、第二喷灯和第三喷灯同时沿所述芯棒的轴向同向移动；
34、控制第一喷灯点燃并停止喷射第一掺氟硅料，控制第二喷灯和第三喷灯喷射第二硅料；
35、当具有所述第二硅料的芯棒的重量达到预设重量时，关闭所述第一喷灯、所述第二喷灯和所述第三喷灯，以形成第二硅层；
36、其中，所述预设重量大于等于80kg且小于等于120kg。
37、在一种可能的实现方式中，所述在所述芯棒的表面形成第一掺氟层时，所述第一喷灯的火焰温度大于等于750℃且小于等于850℃；
38、所述芯棒表面的第一掺氟层的密度大于等于0.2g/cm3且小于等于0.3g/cm3；
39、所述第一掺氟层的掺氟深度大于等于-0.3％且小于等于-0.2％。
40、在一种可能的实现方式中，所述在第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层时，所述第一喷灯的火焰温度大于等于800℃且小于等于1000℃；所述第二喷灯和所述第三喷灯的火焰温度等于所述第一喷灯的火焰温度；
41、所述渐变掺氟层的密度大于等于0.3g/cm3且小于等于0.5g/cm3；
42、所述渐变掺氟层中的掺氟深度大于等于-0.1％且小于0。
43、在一种可能的实现方式中，所述在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层时，所述第一喷灯的火焰温度大于等于1150℃且小于等于1250℃；所述第二喷灯和所述第三喷灯的火焰温度等于所述第一喷灯的火焰温度；
44、所述第二硅层的密度大于等于0.7g/cm3且小于等于0.8g/cm3。
45、在一种可能的实现方式中，所述第一掺氟硅料和所述第二掺氟硅料均包括含硅化合物和氟化物；
46、和/或者，所述含硅化合物和所述第一硅料均为scl4或者c8h24o4si4；
47、和/或者，所述氟化物包括sif4、cf4、sf6、c2f6、sof2和c2f2cl2中的至少其中之一。
48、本申请实施例的第二方面提供一种光纤预制棒，所述光纤预制棒通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述芯棒的表面形成第一掺氟层的步骤包括；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述控制第一喷灯在所述芯棒的轴向移动并向所述芯棒的表面喷射第一掺氟硅料的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤包括；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成堆叠结构层的步骤之后还包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤之后还包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述芯棒的表面形成第一掺氟层时，所述第一喷灯的火焰温度大于等于750℃且小于等于850℃；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一掺氟层的表面
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层时，所述第一喷灯的火焰温度大于等于1150℃且小于等于1250℃；所述第二喷灯和所述第三喷灯的火焰温度等于所述第一喷灯的火焰温度；
11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺氟硅料和所述第二掺氟硅料均包括含硅化合物和氟化物；
12.一种光纤预制棒，其特征在于，所述光纤预制棒通过如上述权利要求1至11中任一项所述的制备方法制备。
...【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述芯棒的表面形成第一掺氟层的步骤包括；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述控制第一喷灯在所述芯棒的轴向移动并向所述芯棒的表面喷射第一掺氟硅料的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤包括；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成堆叠结构层的步骤之后还包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一掺氟层的表面形成渐变掺氟层的步骤之后还包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述渐变掺氟层的表面形成第二硅层的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈一春，郑垒垒，陈京京，周建峰，张彬，张静波，张烨锋，
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：
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