生产光纤预制件的方法技术

一种借助压缩工艺生产一个光纤预制件的方法，它能够形成一个光纤，其中由于ＯＨ团吸收引起的传输损失的增加能够减少，以及使用此方法生产的一种光纤预制件和一种光纤。此方法包括减少玻璃管内含氢原子物质的数量，密封玻璃管的一端，以及压缩玻璃管以获得一个实心体。此方法的一个方面包括加热玻璃管至５５０℃或更低，密封玻璃管的一端，以及压缩玻璃管以获得一个实心体。用此方法生产的预制件具有一个特点，在压缩时由界面部分形成的它的部分具有ＯＨ团的浓度为１００ｗｔ．ｐｐｂ或更低。用拉伸预制件生产的光纤具有一个特点，在波长１．３８μｍ其ＯＨ团起源的传输损失小于０．５ｄＢ／ｋｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用压縮工艺，以及用此方法生产的光纤预制件和光纤。
技术介绍
压縮工艺是一种借助压縮一个玻璃管成为一个实心体以生产一个光纤预制件的工艺。压縮工序可以用一个玻璃棒插入一个玻璃管内进行。在此种情况下，玻璃管和玻璃棒是连接的。图17是一个示出压縮工艺的示意图。 一个玻璃棒2被插入一个玻璃管1内。玻璃管1被一个玻璃加工机床13的保持部分4保持。当玻璃管1在与玻璃棒2 —起转动时，玻璃管的一端被一个热源3的加热密封。随后热源3移动以借助加热压縮玻璃管。下列的技术也是已知的a)在压縮工序之前，玻璃的表面进行化学净化，它是借助加热玻璃管1时吹入一种氯气。b)当玻璃管1的内部用一个真空泵抽真空时进行压縮工序(见出版的日本专利申请Tokukaihei 8-225335)。 二氧化硅玻璃的吸入水份和释放现象在下列参考书中有说明〃 A卯licationhand book for amorphous silica materials 〃 (compiled byKatsuro Fukamizu，published by Realize Co. ， 1999， pp 56-57)。水分扩散进入二氧化硅玻璃的现象在下列矛艮告中有说明r印ort by HajimuWakabayashi and Minoru Tomozawa， 〃 Diffusionof water into silicaglass at low temperature" (J. Am. ceram. Soc. Vol 72， No. 10，ppl850-55，1989)。 图18是一个曲线图，示出在1.4iim波长带时由于0H团引起的传输损失的增力口。在二氧化硅玻璃内的0H团在1. 4 ii m波长附近具有高的吸收峰值(OH吸收)。OH吸收增加了在1.4ym波长带的传输损失(0H起源的损失)以及使其在1.4ym带难以传输信号和激励光线用于拉曼放大(Raman amplification)。因此，希望的是减少OH吸收。然而，当用压縮工艺生产一个光纤预制件时，它难以减少OH吸收。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用压縮工艺生产一个光纤预制件的方法，它能够形成一个光纤，其中由于OH吸收引起的传输损失的增加可以减少，以及提供用此方法生产的一种光纤预制件和一种光纤。 按照本专利技术，达到以上目的方法是提供生产一种光纤预制件的下列的方法。此方法包括 a)干燥步骤，以加热玻璃管至温度55(TC或更低，同时一种气体吹出通过玻璃管的内部，上述气体具有浓度10vol. ppm或更低的含氢原子的物质； b)密封步骤，以密封玻璃管的一端；以及 c)压縮步骤，以压縮玻璃管，获得实心体。 在本说明书中，光纤预制件可以是一个玻璃体，可以借助直接拉伸此玻璃体由其形成一个光纤。此光纤预制件也可以是一个玻璃体(一个光纤预制件的中间体)以便继续加工用于随后的拉伸。 本专利技术的优点将结合实现本专利技术的最佳的模式在下列的详细的说明中明确地表达出来。本专利技术还能够以不同的实施例的形式实现，以及在不脱离本专利技术的条件下它们的细节在许多方面可以变动。因此，附图和以下的说明在性质上是示范性的，而不是限制性的。附图说明 本专利技术在附图中示出一些实例，而不是示出限制。在附图中相同的元件使用相同的图号，其中 图1A和IB是示意图，示出本专利技术的干燥步骤的一个实施例的"吹出净化"，其中图1A示出的示意图是当仅有一个玻璃管被处理，以及图IB示出的示意图是当一个玻璃棒已插入玻璃管内。 图2A至2D是示意图，示出本专利技术的干燥步骤的一个实施例的"循环净化"，其中图2A至2C示出的示意图是当玻璃管具有一个贯通的空腔以及图2D示出的示意图是当玻璃管在某个中点被密封。长性能:图3是一个示意图，示出玻璃管具有连接的保持管。图4A至4C是示意图，示出本专利技术的连接步骤的一个实施例。图5是一个示意图，示出本专利技术的浸蚀步骤的一个实施例。图6是实例1用的一个流程图。图7是实例2用的一个流程图。图8是一个示意图，示出本专利技术的化学净化步骤的一个实施例。图9A和9B是示意图，示出本专利技术的密封步骤的一个实施例。图10A和10B是示意图，示出本专利技术的压縮步骤的一个实施例。图11是一个曲线图，示出由加热的二氧化硅玻璃体的水分吸收量。图12是一个示意图，示出本专利技术的保持管的一个实施例。-个示意图，示出在实例1内生产的光纤的反射指数的型面。-个曲线图，示出在实例l和比较的实例1内生产的光纤的传输损失-波图13是-图14是-图15是-图16是-图17是-图18是-^个示意图，示出在实例2内生产的光纤的反射指数的型面。^个曲线图，示出在实例2内生产的光纤的传输损失-波长性能。^个示意图，示出压縮工艺。^个曲线图，示出由于OH团引起的在1.4iim波长带传输损失的增加.具体实施例方式在这里一个二氧化硅玻璃体具有在其表面上吸收的含氢原子物质，比如氢原子5(H)，氢分子(H2)，水分(H20)，甲醇(CH卿，甲烷(CH4)和甲酮(CH3C0CH3)。当二氧化硅玻璃体加热时，在含氢原子物质中的氢原子与玻璃体在其表面上反应，如化学式(1)和(2)所示。 Si02+H — Si-OH (1) Ge02+H — Ge-OH (2) 氢氧团(OH团)因而产生，它是难以清除的。 例如，当含氢原子物质是1120时，加热处理引起1120被化学吸收在玻璃表面上。当加热处理在温度超过55(TC进行时，吸收的激活能变成低温时产生的两倍，使得难以由玻璃的表面清除H20。当在温度600°〇或更高加热时，1120与玻璃在其表面上反应，以形成OH团。即使加热是在温度低至20(TC进行，H20也可能与玻璃反应。 按照本专利技术，是在使用压縮工艺将玻璃管转变成一个实心体之前进行下列的处理。进行此处理是为了减少吸收在玻璃管的内表面上的含氢原子的物质，或者玻璃管内部大气中的含氢原子物质，或者它们两者。在本说明书中，此处理不仅减少^0，而且减少其它的含氢原子物质，它称为"干燥"，以及进行干燥的步骤称为"干燥步骤"。干燥处理消除了OH团的形成，即使当玻璃管是在压縮步骤的高温度下加热。作为其结果，干燥处理能够生产一个光纤预制件，用它能够减少由于在光纤内OH吸收引起的传输损失的增加。当进行本专利技术的干燥步骤时，在压縮时由界面部分形成的光纤预制件部分处保持的OH团的浓度能够减少至lOOwt. ppb或更低。此外，光纤的OH起源的损失能够减少至在波长1. 38 ii m小于0. 5dB/km。 干燥步骤在温度55(TC或更低进行。如果加热温度超过550°C ，它变得难以清除H^和在二氧化硅玻璃上吸收的其它的物质。如果温度超过6001:，1120和其它的物质与玻璃在其表面上反应，以形成OH团。 用于干燥步骤的实施例的类型包括下列的实施例 (A)在玻璃管内的含氢原子物质被吹入一种气体净化，它具有低浓度的含氢原子物质(一种干燥的气体)由玻璃管的一端至另一端(以下称为"吹出净化")。(B)玻璃管的内部用一个真空泵抽真空(以下称为"抽气")。(C)玻璃管的内部用一个真空泵抽真空，而这时进行吹出净化。(D)首先玻璃管内的气体排放，以减少管内的压力，随后，一种希望的气体被引入玻璃管内，以升高管内的压力。此循环进行至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助压缩玻璃管以获得实心体生产光纤预制件的方法，此方法包括：　　ａ）干燥步骤，以加热玻璃管至温度５５０℃或更低，同时一种气体吹出通过玻璃管的内部，上述气体具有浓度１０ｖｏｌ．ｐｐｍ或更低的含氢原子的物质；　　ｂ）密封步骤，以密封玻璃管的一端；以及　　ｃ）压缩步骤，以压缩玻璃管，获得实心体。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野正晃，守屋知巳，井尻英幸，長谷川慎治，佐佐木隆，樽稔树，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]