System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超低损耗抗弯光纤及其制备方法技术_技高网

一种超低损耗抗弯光纤及其制备方法技术

技术编号:41178063 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:13
本发明专利技术公开了一种超低损耗抗弯光纤及其制备方法,所述光纤包括从内到外依次设置的纤芯层、第一内包层、第二内包层和外包层,所述纤芯层的相对折射率差Δn1为0.28%~0.36%,第一内包层的相对折射率差Δn2为‑0.03%~‑0.09%,第二内包层的相对折射率差Δn3为‑0.04%~‑0.1%,外包层的相对折射率差Δn4为‑0.01%~‑0.06%。本发明专利技术的纤芯层相对折射率差径向由Δn1线性降低为Δn2,可以降低弯曲状态下折射率剖面的畸变程度;优化了第一内包层和第二内包层的相对折射率差,可以提高产品的宏弯性能;优化了芯包层的掺杂浓度,可以减少芯/包层的界面上缺陷和断键,从而可以大大降低光纤的衰减系数;优化了芯包层的直径,可以减少外包层中的羟基扩散至纤芯层,从而可以进一步降低光纤的衰减系数。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于光,特别涉及一种超低损耗抗弯光纤及其制备方法


技术介绍

0、
技术介绍

1、随着光纤传输技术的不断发展,光纤通信、光纤入户等已经成为通信接入网络建设的重要发展方向。光纤接入网的应用场景较为复杂,如楼宇、街道、房屋中,光纤节点多、曲折布线多,这对光纤的性能提出了更高的要求。

2、为了使光信号能在光纤中顺利的传输,光纤芯层需要有较高的折射率,而包层需要有较低的折射率,形成全反射,通常在光纤芯层中添加锗料,提高芯层折射率,外包层采用纯硅或者是掺杂f来降低折射率;另外也可以采用芯层为纯硅料,外包层采用深掺杂f来降低折射率,获得合适的折射率差。为了获得较低的衰减,在光纤的制备中,要考虑光纤不同掺杂物质的粘度热膨胀系数不一样,会造成粘度不匹配,使得衰减增加,粘度不匹配会带来光纤芯层较大的应力,使得衰减增大。随着近几年来fttx的不断发展,原有的g.652光纤的性能已经难以满足用户要求,实际应用环境要求光纤具有一定的抗弯性能,而光纤折射率剖面如果设计不当,将会导致弯曲性能、色散等参数的恶化。

3、现有技术中,如中国专利cn102193141a,公开了单模光纤,其设计了较深的内包层折射率凹槽,得到了优异的光纤弯曲损耗,但是其在1310nm处的模场直径降低到了8.8um,与常规g.652.d光纤熔接将产生较大的熔接损耗;中国专利cn1300607c,公开了弯曲不敏感光纤及其制备方法,光纤结构由芯层、第一包层、第二包层、第三包层、第四包层和第五包层组成,这种复杂的剖面设计不利于产品的规模化生产;中国专利cn111847869a,公开了一种超低损耗光纤,光纤结构从内至外依次是芯层、第一包层、第二包层、第三包层,一、二、三包层均采用重掺氟石英管,其采用套管的方法制备,成本较高,且该光纤结构复杂,不适合大规模生产。因此,要得到一种衰减低、模场直径与g.652.d完全匹配且又要有较好的弯曲性能的单模光纤,还需要对现有技术的不足作出改进。

4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

0、
技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种超低损耗抗弯光纤及其制备方法,从而克服上述现有技术中的缺陷。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种超低损耗抗弯光纤,包括从内到外依次设置的纤芯层、第一内包层、第二内包层和外包层,所述纤芯层的相对折射率差δn1为0.28%~0.36%,第一内包层的相对折射率差δn2为-0.03%~-0.09%,第二内包层的相对折射率差δn3为-0.04%~-0.1%,外包层的相对折射率差δn4为-0.01%~-0.06%。

3、进一步的,作为优选,所述纤芯层采用二氧化硅玻璃掺杂锗和氟元素,纤芯层到第一内包层的相对折射率差径向由δn1线性降低为δn2。

4、进一步的,作为优选,所述第一内包层、第二内包层、外包层均采用二氧化硅玻璃掺杂氟元素。

5、进一步的,作为优选,所述纤芯层的半径r1为3.8-4.6μm,第一内包层的半径r2为9-11.5μm,第二内包层的半径r3为6.2-7.3μm,外包层的半径r4为40.5-43.5μm。

6、进一步的,作为优选,所述纤芯层r1、第一内包层r2、第二内包层r3和外包层r4满足以下关系:

7、(r1+r2+r3)/r1=4.6~5.4

8、(r1+r2+r3+r4)/r1=14~16。

9、本专利技术还提供一种制备超低损耗抗弯光纤的方法,其特征在于:

10、步骤1)采用vad沉积法制备纤芯层、第一内包层、第二内包层,得到松散体,沉积纤芯层时通入sicl4、h2、o2和gecl4,沉积第一内包层、第二内包层时通入sicl4、h2、o2和cf4;

11、步骤2)将松散体置于高温环境下烧结成致密化的玻璃体,烧结过程中通入cl2脱水;

12、步骤3)采用ovd沉积法制备外包层,得到掺杂的玻璃体,沉积时通入cf4;

13、步骤4)将玻璃体拉丝制成光纤。

14、进一步的,作为优选,制备所述纤芯层时,通入的gecl4流量80~400ml/min;制备所述第一内包层时,通入的gecl4流量100~400ml/min;制备所述第二内包层时,通入的gecl4流量50~400ml/min。

15、进一步的,作为优选,第二内包层的氟元素掺杂量高于第一内包层。

16、进一步的,作为优选,制备外包层时,通入的cf4流量为200~1000ml/min。

17、进一步的,作为优选,所述光纤在1383nm波段衰减系数≤0.274db/km,在1310nm波段衰减系数≤0.325db/km,在1550nm波段衰减系数≤0.178db/km。

18、进一步的,作为优选,所述光纤在1310nm的模场直径为8.8~9.2μm,成缆截止波长≤1260nm,光纤零色散波长为1300~1324nm。

19、进一步的,作为优选,所述光纤在1550nm和1625nm波长处,r30mm弯曲半径弯曲10圈的宏弯附加损耗分别小于0.038db和0.085db,r20mm弯曲半径弯曲1圈的宏弯附加损耗分别小于0.08db和0.17db。

20、与现有技术相比,本专利技术的一个方面具有如下有益效果:

21、(1)本专利技术的纤芯层到第一内包层的相对折射率差径向由δn1线性降低为δn2,可以降低弯曲状态下折射率剖面的畸变程度;

22、(2)本专利技术优化了纤芯层、第一内包层、第二内包层及外包层的掺杂浓度,可以减少芯/包层的界面上缺陷和断键,从而可以大大降低光纤的衰减系数;

23、(3)本专利技术内包层采用双层凹陷设计,并优化了第一内包层和第二内包层的相对折射率差,可以防止纤芯功率弯曲泄漏,从而提高产品的宏弯性能;

24、(4)本专利技术优化了纤芯层、第一内包层、第二内包层及外包层的直径,可以减少外包层中的羟基扩散至纤芯层,从而可以进一步降低光纤的衰减系数,且芯层有效面积大,单位面积可以通过的光功率高,适合长距离传输;

25、(5)本专利技术采用vad和ovd的方法制备,工艺成本低,可实现大规模生产。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:包括从内到外依次设置的纤芯层、第一内包层、第二内包层和外包层,所述纤芯层的相对折射率差Δn1为0.28%~0.36%,第一内包层的相对折射率差Δn2为-0.03%~-0.09%,第二内包层的相对折射率差Δn3为-0.04%~-0.1%,外包层的相对折射率差Δn4为-0.01%~-0.06%。

2.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述纤芯层采用二氧化硅玻璃掺杂锗和氟元素,纤芯层到第一内包层的相对折射率差径向由Δn1线性降低为Δn2。

3.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述第一内包层、第二内包层、外包层均采用二氧化硅玻璃掺杂氟元素。

4.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述纤芯层的半径r1为3.8-4.6μm,第一内包层的半径r2为9-11.5μm,第二内包层的半径r3为6.2-7.3μm,外包层的半径r4为40.5-43.5μm。

5.根据权利要求4所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述纤芯层r1、第一内包层r2、第二内包层r3和外包层r4满足以下关系:

6.一种制备权利要求1-5任一项所述的超低损耗抗弯光纤的方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的一种制备超低损耗抗弯光纤的方法,其特征在于:所述光纤在1383nm波段衰减系数≤0.274dB/km,在1310nm波段衰减系数≤0.325dB/km,在1550nm波段衰减系数≤0.178dB/km。

8.根据权利要求6所述的一种制备超低损耗抗弯光纤的方法,其特征在于:所述光纤在1310nm的模场直径为8.8~9.2μm,成缆截止波长≤1260nm,光纤零色散波长为1300~1324nm。

9.根据权利要求6所述的一种制备超低损耗抗弯光纤的方法,其特征在于:所述光纤在1550nm和1625nm波长处,R30mm弯曲半径弯曲10圈的宏弯附加损耗分别小于0.038dB和0.085dB,R20mm弯曲半径弯曲1圈的宏弯附加损耗分别小于0.08dB和0.17dB。

...

【技术特征摘要】

1.一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:包括从内到外依次设置的纤芯层、第一内包层、第二内包层和外包层,所述纤芯层的相对折射率差δn1为0.28%~0.36%,第一内包层的相对折射率差δn2为-0.03%~-0.09%,第二内包层的相对折射率差δn3为-0.04%~-0.1%,外包层的相对折射率差δn4为-0.01%~-0.06%。

2.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述纤芯层采用二氧化硅玻璃掺杂锗和氟元素,纤芯层到第一内包层的相对折射率差径向由δn1线性降低为δn2。

3.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述第一内包层、第二内包层、外包层均采用二氧化硅玻璃掺杂氟元素。

4.根据权利要求1所述的一种超低损耗抗弯光纤,其特征在于:所述纤芯层的半径r1为3.8-4.6μm,第一内包层的半径r2为9-11.5μm,第二内包层的半径r3为6.2-7.3μm,外包层的半径r4为40.5-43.5μm。

5.根据权利要求4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:许珂姚艳冯永明王亚玲杜森许勤华李赵华贲庆超
申请(专利权)人:江苏亨通光导新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1